晶体生长悬浮提拉炉
技术领域
本发明涉及晶体生长设备技术领域，具体为一种晶体生长悬浮提拉炉。
背景技术
目前，晶体生长炉已经广泛应用在研究院校和实验当中。现在技术的晶体生长炉，大多数都是用于实验室中提拉生长各种氧化物单晶和金属单晶，而对于针对单方面的金属单晶生长的炉子国内还没有涉及。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种晶体生长悬浮提拉炉，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种单晶生长悬浮提拉炉，包括水冷铜坩埚、不锈钢腔室、感应射频电源、整体电路控制装置、水冷机、抽真空组件、提拉机构和坩埚升降机构；所述水冷铜坩埚设在不锈钢腔室内部并与其滑动连接，不锈钢腔室底部设有坩埚升降机构，坩埚升降机构锈钢腔室密封连接，坩埚升降机构上端与水冷铜坩埚连接，所述不锈钢腔室外侧与抽真空组件连接，抽真空组件安装在支架上，所述抽真空组件、水冷机、不锈钢腔室、感应射频电源、提拉机构及坩埚升降机构通过整体电路控制装置进行控制。
优选的，水冷铜坩埚采用16个水冷铜瓣组成，最大熔样品量为60g。
优选的，不锈钢水冷真空腔室采用304不锈钢双层水冷腔体，确保设备工作时表明温度≤40℃，腔体上有观察窗口、四芯陶峰电机、真空压力表及抽真空孔，抽真空孔与抽真空组件连通。
优选的，抽真空部分，采用分子泵系统，真空泵和电动插板阀对腔体进行抽真空。
优选的，所述提拉机构带水冷，水冷内制冷也通过水冷机输送，提拉机构具有手动和自动两种模式。
优选的，坩埚升降机构，采用动密封系统，通过手摇微调坩埚上下的位置，调整坩埚与感应线圈的距离，确保熔炼时合适的磁场和观察角度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.首次提出针对金属单晶生长的悬浮提拉组建了一套晶体生长的炉子，填补了国内研究工作的空白。
2.水冷铜坩埚部分，采用16瓣的水冷铜瓣组成，在样品熔炼的过程保证水冷，保证金属晶体生长的温度，同时保证坩埚的使用的持久性和安全性。相比国内外现有的陶瓷坩埚、石墨坩埚或者铱金坩埚增加了水冷结构，这是以往坩埚没有的结构。
3.坩埚上下移动机构，采用手摇升降丝杆，可以移动坩埚的位置，保证合适熔炼的高度和观察角度。
4.本发明相对于以往的晶体生长炉结构小，体重轻，各方面功能可以精确控制，适合用研究所和各大院校针对金属晶体的研究，各个控制部分采用模块化，可自由进行选择，为金属单晶生长的研究提供了更大的可能性。
附图说明
图1为本发明的整体结构图；
图2为本发明的不锈钢腔室内部结构图；
图3为本发明的抽真空组件结构图。
具体实施方式
为了使本发明的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1所示，
一种单晶生长悬浮提拉炉，包括水冷铜坩埚、不锈钢腔室、感应射频电源、整体电路控制装置、水冷机、抽真空组件、提拉机构和坩埚升降机构；所述水冷铜坩埚设在不锈钢腔室内部并与其滑动连接，不锈钢腔室底部设有坩埚升降机构，坩埚升降机构锈钢腔室密封连接，坩埚升降机构上端与水冷铜坩埚连接，所述不锈钢腔室外侧与抽真空组件连接，抽真空组件安装在支架上，所述抽真空组件、水冷机、不锈钢腔室、感应射频电源、提拉机构及坩埚升降机构通过整体电路控制装置进行控制。
水冷铜坩埚采用16个水冷铜瓣组成，最大熔样品量为60g，能够实现良好的耦合和良好的磁悬浮，能在稳定悬浮状态下生长金属单晶。
不锈钢水冷真空腔室采用304不锈钢双层水冷腔体，确保设备工作时表明温度≤40℃，腔体上有观察窗口，允许客户观察样品熔炼的过程。腔体上安装有四芯陶峰电机，便于测试腔体内温度，另外还有真空压力表，抽真空孔等。
感应射频电源通过最大输入功率、震荡电源、加热电流、输入电压、水冷却等要求实验得到用这种悬浮熔炼熔Ni,肉眼观察有抖动，但不影响提拉单晶。
整体电路控制部分要求射频电源、真空泵、分子泵、提拉机构所以的控制全部集中在控制柜上，便于操作。
水冷机给整个设备供水，提供水冷，由分水器对每个水路进行控制。
抽真空部分，采用分子泵系统，真空泵和电动插板阀对腔体进行抽真空。达到实验的要求。
提拉机构，提拉杆带水冷，快速升降可手动操作快速升降提拉杆。采用手动和自动可以自由切换的功能，金属单晶生长完毕，晶体需要快速提拉脱落熔体。
坩埚升降机构，采用动密封系统，通过手摇能够微调坩埚上下的位置，调整坩埚与感应线圈的距离，确保熔炼时合适的磁场和观察角度。
工作时，通过抽真空泵部分，先把不锈钢水冷真空腔室真空度抽到要求的数值，关闭真空泵，打开水冷机和感应射频电源，水冷机持续设备供水，提供水冷，由分水器对每个水路进行控制，感应射频电源调整整体控制电路部分控制感应电源的仪表，控制电流大小，根据实际情况调整电流的大小，等金属材料全部融化，使提拉机构的提拉杆降至液面上，然后就提拉杆慢慢向上移动同时拉金属单晶。金属单晶生长完毕，晶体通过提拉机构快速提拉脱落熔体。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
