一种高压单晶炉上下炉体锁紧及炉体密封结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112048772A(43)申请公布日2020.12.08(21)申请号202010953788.3(22)申请日2020.09.11(71)申请人西北电子装备技术研究所（中国电子科技集团公司第二研究所）地址030024山西省太原市万柏林区和平南路115号(72)发明人解永强张红梅柳森娟唐宏波(74)专利代理机构山西华炬律师事务所14106代理人陈奇(51)Int.Cl.C30B29/48(2006.01)C30B11/02(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种高压单晶炉上下炉体锁紧及炉体密封结构(57)摘要本发明公开了一种高压单晶炉上下炉体锁紧及炉体密封结构，解决了如何完成高压单晶炉上下炉体可靠密封的问题。包括下炉体（1）和上炉体（3），上炉体通过它的下端口错齿法兰盘（4）扣接在下炉体（1）的上端口错齿法兰盘（2）上，在下炉体（1）的炉底板中央处，设置有驱动轴伸出孔（24），在下端口错齿法兰盘（4）与上端口错齿法兰盘之间，设置有带错齿锁紧圈（5），在下端口错齿法兰盘（4）与上端口错齿法兰盘之间，分别设置有唇形密封圈（6）和O形密封圈（7）；在驱动轴伸出孔（24）中设置有动密封法兰盘（25），在动密封法兰盘中活动设置有驱动轴（23）。本发明在真空、高压环境的单晶炉中营造了可靠稳定的温度梯度场。CN112048772ACN112048772A权利要求书1/1页1.一种高压单晶炉上下炉体锁紧及炉体密封结构，包括下炉体（1）和上炉体（3），上炉体（3）通过它的下端口错齿法兰盘（4）扣接在下炉体（1）的上端口错齿法兰盘（2）上，在下炉体（1）的炉底板中央处，设置有驱动轴伸出孔（24），其特征在于，在下端口错齿法兰盘（4）与上端口错齿法兰盘（2）之间，设置有带错齿锁紧圈（5），在带错齿锁紧圈（5）的锁紧齿上设置有楔形块（40），在下端口错齿法兰盘（4）与上端口错齿法兰盘（2）之间，分别设置有唇形密封圈（6）和O形密封圈（7）；在驱动轴伸出孔（24）中设置有动密封法兰盘（25），在动密封法兰盘（25）中活动设置有驱动轴（23），在动密封法兰盘（25）与驱动轴（23）之间，设置有轴密封圈（26），在动密封法兰盘（25）与驱动轴伸出孔（24）之间，设置有孔密封圈（27）。2.根据权利要求1所述的一种高压单晶炉上下炉体锁紧及炉体密封结构，其特征在于，在上炉体（3）的外侧炉壁上设置有上炉体水冷套（8），在下炉体（1）的外侧炉壁上设置有下炉体水冷套（19），在上端口错齿法兰盘（2）上设置有上端口错齿法兰盘循环水路（41）。3.根据权利要求2所述的一种高压单晶炉上下炉体锁紧及炉体密封结构，其特征在于，驱动轴（23）为空心轴，在驱动轴（23）内设置有螺旋状水冷通路（28），螺旋状水冷通路（28）的入水口和出水口均设置在驱动轴（23）的下端。2CN112048772A说明书1/6页一种高压单晶炉上下炉体锁紧及炉体密封结构技术领域[0001]本发明涉及一种真空高压单晶炉，特别涉及一种一种高压单晶炉上下炉体锁紧及炉体密封结构。背景技术[0002]碲化汞是一种半导体材料，拥有优异的热电性能和负热膨胀系数，可以用于制作红外探测器；碲化汞晶体是采用区域熔炼的布里奇曼法制备的，所谓的布里奇曼法是：将碲化汞粉末状材料装在封闭的圆柱形石英管中，将石英管放置到坩埚中，坩埚放置于单晶炉中，在单晶炉中，设置有从高到低的具有一定温度梯度的加热场，炉中高温区域的温度，需要控制在略高于碲化汞粉末状材料熔点附近，石英管中的碲化汞粉末状材料，在高温区域开始熔解，并保持一段时间，随着石英管内的碲化汞粉末全部熔融，在封闭的石英管内，会生成较大压力的汞蒸气，为了防止石英管爆裂，一般在封闭的单晶炉中充入高压的氩气，以平衡石英管内外压力；随后，机械控制系统会控制坩埚支架，缓慢地将坩埚从炉中高温场逐步移动到低温场中去，即使坩埚逐步通过一个具有一定温度梯度的加热场，在此移动过程中，当坩埚底部的温度下降到碲化汞的熔点以下的温度场后，熔融的碲化汞原料就开始长晶，开始生长碲化汞晶体，随着坩埚的下降晶体持续长大，从而完成石英管内碲化汞晶体的生长。[0003]碲化汞晶体在单晶炉中的生成，与炉中梯度温度场的设置，以及梯度温度场的稳定，有着密切的关系，单晶炉中高温区的温度高达1000℃，而低温区的温度为500℃，在同一单晶炉炉中，如此大温差的温度场的稳定形成，通过什么手段来实现，是单晶炉的炉内温场结构设计时需要解决的一个问题，碲化汞原料在高温区熔融，在低温区长晶，如何保证高温区与低温区的温差稳定在110℃，是炉体设备设计中需要解决的另一个问题；另外，当碲化汞粉末状材料在密闭的石英管中熔化时，会在管内产生很