阅读说明：本技术 上提拉真空炉 (Upper lifting vacuum furnace ) 是由 王宇 官伟明 梁振兴 于 2020-08-18 设计创作，主要内容包括：本申请公开了上提拉真空炉。包括炉膛、提拉杆、运动装置和控制系统；所述炉膛内设置温场和热源；所述提拉杆的至少一部分位于所述炉膛内,且所述运动装置与所述提拉杆具有传动连接,以带动所述提拉杆上下运动和/或旋转；所述控制系统用于控制所述运动装置的运动方向和/或运动速度。本申请的上提拉真空炉可以实现晶体生长过程自动化控制,所制备的单晶材料结构一致性好,并且改进了焊接工艺,提高了炉膛的密封性和抗腐蚀性。(The application discloses a top-pulling vacuum furnace. Comprises a hearth, a lifting rod, a movement device and a control system; a temperature field and a heat source are arranged in the hearth; at least one part of the lifting rod is positioned in the hearth, and the moving device is in transmission connection with the lifting rod so as to drive the lifting rod to move up and down and/or rotate; the control system is used for controlling the movement direction and/or the movement speed of the movement device. The lifting vacuum furnace can realize automatic control of the crystal growth process, the prepared single crystal material has good structural consistency, the welding process is improved, and the sealing property and the corrosion resistance of a hearth are improved.)

上提拉真空炉

优先权信息

本申请要求2019年08月21日提交的中国申请号201910772691.X的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请涉及晶体材料领域，特别涉及一种晶体生长装置。

背景技术

单晶炉是制备硅、锗、砷化镓、钇铝石榴石(Y₃Al₅O₁₂，简称YAG)、硅酸镥(Lu₂SiO₅，LSO)等人工晶体的专用设备，是集机械、电气、计算机、空气动力、流体动力、热动力学等学科于一体的综合系统。目前，国产的上提拉高温晶体生长真空感应炉，其操作及控制系统基本是半自动的，晶体生长过程(如，引晶缩颈、放肩、等径、收尾、降温等工艺过程)不能实现全自动控制，晶体生长过程对操作人员的依赖程度较高，从而无法保证晶体生长的一致性。国外进口的全自动单晶生长感应炉价格昂贵且维护困难，不适合大批量采购。此外，双层不锈钢水冷结构的炉膛壁内壁一般是采用双面焊接、外壁采用单面焊接，双面焊接的内壁可能会存在缝隙从而残留空气，在热胀冷缩的过程中，残留空气的缝隙可能会发生微裂造成真空环境受影响或冷却介质泄漏的问题。

发明内容

基于此，本申请提供一种晶体生长装置，用于制备单晶材料。

本申请实施例之一提供一种晶体生长装置。所述装置包括炉膛、提拉杆、运动装置和控制系统；所述炉膛内设置温场和热源；所述提拉杆的至少一部分位于所述炉膛内，且所述运动装置与所述提拉杆具有传动连接，以带动所述提拉杆上下运动和/或旋转；所述控制系统用于控制所述运动装置的运动方向和/或运动速度。

在一些实施例中，所述炉膛壁的至少一部分上设置有第一冷却结构。

在一些实施例中，所述炉膛壁的至少一部分包括内壁与外壁，所述内壁与外壁围成密闭的空间，所述密闭的空间用于填充冷却介质；所述外壁上开设有冷却介质进入口以及冷却介质排出口。

在一些实施例中，所述炉膛还包括炉膛门，所述炉膛门上设置有第二冷却结构。

在一些实施例中，所述炉膛门包括门内壁与门外壁，所述门内壁与门外壁围成密闭的空间，所述密闭的空间用于填充冷却介质；所述门外壁上开设有冷却介质进入口以及冷却介质排出口。

在一些实施例中，所述炉膛门的至少部分为透明材质。

在一些实施例中，所述运动装置包括：提拉组件以及旋转组件；所述提拉组件用于控制提拉杆的上下移动；所述提拉组件包括：立柱、滑块、丝杆以及第一驱动单元；所述第一驱动单元设置于立柱顶部；所述立柱上设置有滑轨；所述丝杆与所述滑轨平行设置，且所述丝杆的一端与所述第一驱动单元相连；所述滑块套设于所述丝杆上，且与丝杆为螺纹配合；所述滑块至少一部分位于所述滑轨内，所述丝杆的转动能够带动所述滑块沿所述滑轨上下移动；所述旋转组件用于控制提拉杆的转动；所述旋转组件设置于所述滑块上。

在一些实施例中，所述装置还包括称重装置，所述称重装置用于检测提拉杆上晶体的重量，所述称重装置设置于所述滑块上。

在一些实施例中，所述控制系统与所述称重装置具有信号连接，用于接收所述称重装置的输出信号。

在一些实施例中，所述旋转组件包括第二驱动单元以及传动组件；所述第二驱动单元能够通过所述传动组件带动所述称重装置的转动。

在一些实施例中，所述传动组件包括皮带轮和皮带；所述第二驱动单元的输出转轴与所述皮带轮的转轴相连；所述皮带轮上和所述称重装置上套设有至少一根皮带。

在一些实施例中，所述称重装置包括称重室及称重传感器；所述称重传感器设置于所述称重室内部；所述称重传感器的一端与所述提拉杆固连；所述称重传感器的另一端与所述称重室固连。

在一些实施例中，所述提拉杆至少包括中杆及籽晶杆；所述中杆的一端和所述称重室固连；所述中杆穿过所述滑块上设置的通孔；所述中杆具有中空结构；所述籽晶杆穿过所述中杆；其中，所述籽晶杆的一端与所述称重传感器相连；所述籽晶杆的另一端用于连接籽晶。

在一些实施例中，所述装置还包括密封套管：所述密封套管的一端与所述炉膛顶部密封连接，所述提拉杆位于所述密封套管内；与所述密封套管密封连接的炉膛顶部部分开设有通孔，以便所述提拉杆穿过；所述密封套管的另一端与所述滑块的下端面密封连接。

在一些实施例中，所述装置还包括真空装置；所述真空装置用于给所述炉膛的内部提供真空环境或者提供低于标准大气压的气压环境。

附图说明

本申请将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1是根据本申请一些实施例所示的晶体生长装置的示意图；

图2A是根据本申请一些实施例所示的炉膛的纵向剖面图；

图2B是根据本申请一些实施例所示的炉膛的水平剖面图；

图3是根据本申请一些实施例所示的提拉组件的结构示意图；

图4是根据本申请一些实施例所示的旋转组件的结构示意图；

图5是根据本申请一些实施例所示的称重装置的结构示意图；以及

图6是根据本申请一些实施例所示的晶体生长装置的结构示意图。

图中，100为晶体生长装置，110为炉膛，120为提拉杆，130为运动装置，131为提拉组件，132为旋转组件，133为称重装置，111为温场，111-1为坩埚，111-2为氧化铝管，112为热源，113为炉膛壁，113-1为内壁，113-2为外壁，113-3为内壁与外壁围成密闭的空间，114为炉膛门，114-1为门内壁，114-2为门外壁，114-3为门内壁与门外壁围成密闭的空间，115为炉架，1311为立柱，1312为滑块，1313为丝杆，1314为第一驱动单元，1314-1为提拉电机，1314-2为提拉驱动器，1314-3为减速器，1314-4为连轴器，1314-5为安装座，1321为第二驱动单元，1321-1为旋转电机，1321-2为旋转驱动器，1321-3为安装座，1322为传动组件，1322-1为皮带轮，1322-2为皮带，1331为称重室，1332为称重传感器，121为中杆，122为籽晶杆，140为密封套管。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

相反，本申请涵盖任何由权利要求定义的在本申请的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本申请有更好的了解，在下文对本申请的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本申请。

本申请实施例涉及一种晶体生长装置，该装置可以用于制备闪烁晶体、激光晶体等单晶材料，所述单晶材料可以应用于医疗器械成像、安全检查、工业无损探伤、激光器等领域。

图1是根据本申请一些实施例所示的晶体生长装置100的示意图；图2A是根据本申请一些实施例所示的炉膛110的纵向剖面图；图2B是根据本申请一些实施例所示的炉膛110的水平剖面图。以下将结合图1、2A-2B对本申请实施例所涉及的晶体生长装置100及炉膛110进行详细说明。值得注意的是，以下实施例仅用以解释本申请，并不构成对本申请的限定。

在本申请的实施例中，如图1所示，晶体生长装置100可以包括炉膛110、提拉杆120、运动装置130和控制系统(图中未示出)。

在本申请的实施例中，如图2A-2B示，炉膛110内可以设置温场111和热源112，用于提供晶体生长所需的场所和温度。例如，温度可以为2200℃。在一些实施例中，炉膛110可以为圆柱体、立方体或长方体，用于提供晶体生长的场所。例如，炉膛110可以采用直径为400～900mm、高500～1200mm的圆柱体结构。在一些实施例中，温场111用于提供晶体生长的温度环境，温场111可以包括坩埚111-1(如，铱埚)和氧化铝管111-2，氧化铝管111-2与坩埚111-1可以竖直同心布置且位于坩埚111-1外，用于保持坩埚111-1周围温度稳定且使坩埚111-1中物料受热均匀。在一些替代性实施例中，氧化铝管111-2可以替换为氧化锆管。在一些替代性实施例中，也可以在氧化铝管外侧套设氧化锆管，或者在氧化锆管外套设氧化铝管，氧化铝管与氧化锆管同心布置且位于坩埚111-1外。在一些替代性实施例中，氧化锆管还可以替换为氧化锆砖组成的中空圆筒。在一些实施例中，热源112可以为加热线圈，用于提供晶体生长所需热量。在一些实施例中，加热线圈可以为内径(250～330mm)×高(155～270mm)×(7-9匝)。在一些实施例中，热源112可以与坩埚111-1和氧化铝管111-2竖直同心布置，且位于氧化铝管111-2外。在一些实施例中，坩埚111-1可以位于炉膛110正中心位置且与提拉杆120中心轴重合，用于盛装晶体生长的原料。

在本申请的实施例中，如图1示，提拉杆120的至少一部分可以位于炉膛110内，且运动装置130与提拉杆120可以具有传动连接(如，螺栓连接、焊接、铰接、卡接等)，以带动提拉杆120上下运动和/或旋转。在一些实施例中，提拉杆120底部可以连接籽晶，以作为晶体生长的晶种。在一些实施例中，运动装置130可以包括提拉组件131、旋转组件132和称重装置133，且位于炉膛110顶部。在一些实施例中，控制系统可以用于控制运动装置130的运动方向和/或运动速度。具体的，控制系统可以控制运动装置130的运动方向和/或运动速度，运动装置130与提拉杆120传动连接，提拉杆120底部可以连接籽晶且位于炉膛内，通过运动装置130的运动可以带动提拉杆120和籽晶上下运动和/或旋转以控制晶体生长。

在本申请的实施例中，如图2A-2B所示，炉膛壁113的至少一部分上可以设置有第一冷却结构，用于控制炉壁温度以保护操作人员安全。在一些实施例中，炉膛壁113的至少一部分可以包括内壁113-1与外壁113-2，内壁与外壁围成密闭的空间113-3，该密闭的空间用于填充冷却介质；该外壁上可以开设有冷却介质进入口以及冷却介质排出口。在一些实施例中，内壁可以采用5～10mm厚的奥氏体不锈钢(316L)，外壁可以采用4～8mm厚的奥氏体不锈钢(304L)。在一些实施例中，内壁与外壁间距可以设置为5～10mm。在一些实施例中，内壁与外壁可以采用熔化极氩弧焊(MIG)或钨极氩弧焊(TIG)等焊接方式来焊接成型。在一些实施例中，冷却介质可以是水、乙醇、乙二醇、异丙醇、正己烷等或其任意组合，例如，可以是水和乙醇的50:50的混合液。在一些实施例中，第一冷却结构可以包括板式冷却结构或管状冷却结构，也可以为本领域技术人员所熟知的其他合理结构，本申请对此不做限制。在一些实施例中，第一冷却结构可以与冷却介质的驱动设备(如，冷却水泵)通过管道相连，通过冷却介质循环对炉壁进行冷却。

在本申请的实施例中，如图2B所示，炉膛110还可以包括炉膛门114，所述炉膛门上设置有第二冷却结构，用于控制炉壁温度以保护操作人员安全。在一些实施例中，炉膛门可以包括门内壁114-1与门外壁114-2，该门内壁与门外壁围成密闭的空间114-3，该密闭的空间用于填充冷却介质；门外壁上可以开设有冷却介质进入口以及冷却介质排出口。在一些实施例中，门内壁可以采用5～10mm厚的奥氏体不锈钢(316L)，门外壁可以采用4～8mm厚的奥氏体不锈钢(304L)。在一些实施例中，门内壁与门外壁间距可以设置为5～10mm。在一些实施例中，门内壁与门外壁可以采用熔化极氩弧焊(MIG)或钨极氩弧焊(TIG)等焊接方式来焊接成型。在一些实施例中，冷却介质可以是水、乙醇、乙二醇、异丙醇、正己烷等或其任意组合，例如，可以是水和乙醇的50:50的混合液。在一些实施例中，第一冷却结构与第二冷却结构可以为相同或不同的冷却介质。在一些实施例中，第二冷却结构可以包括板式冷却结构或管状冷却结构，也可以为本领域技术人员所熟知的其他合理结构，本申请对此不做限制。在一些实施例中，第一冷却结构与第二冷却结构可以为相同或不同的冷却结构。在一些实施例中，第二冷却结构可以与冷却介质的驱动设备(如，冷却水泵)通过管道相连，通过冷却介质循环对炉膛门进行冷却。

在一些实施例中，炉膛门的至少部分可以为透明材质。在一些实施例中，透明材质可以同时设置于门内壁与门外壁上，与门内壁与门外壁的其他部分共同围成密闭的空间，用于填充冷却介质降温。在一些实施例中，透明材质可以为耐高温玻璃或高分子合成材料，也可以为本领域技术人员所熟知的其他合理材质，本申请对此不做限制。通过该炉膛门上的透明材质，操作人员可以实时观测炉膛内部晶体的生长情况。

在一些实施例中，炉膛110还可以包括炉架115，且与炉架115固定连接(如螺栓连接、焊接、铰接)，炉架115用于安装炉膛110以使炉膛110水平。例如，水平度为0.05/1000。在一些实施例中，炉架115可以为立方体或圆柱体的钢架结构。例如，炉架115采用(80～150mm)×(80～150mm)的方管制作成长(800～1600mm)、宽(800～1600mm)、高(300～600mm)的长方体结构。在一些实施例中，炉架115的支脚可以为圆形或方形钢管。在一些替代性实施例中，炉架115也可以为本领域技术人员所熟知的其他合理结构，本申请对此不做限制。

图3是根据本申请一些实施例所示的提拉组件131的结构示意图；图4是根据本申请一些实施例所示的旋转组件132的结构示意图；图5是根据本申请一些实施例所示的称重装置133的结构示意图。以下将结合图3～5对本申请实施例所涉及的运动装置130进行详细说明。值得注意的是，以下实施例仅用以解释本申请，并不构成对本申请的限定。

在一些实施例中，运动装置130可以包括提拉组件131、旋转组件132和称重装置133，且位于炉膛110顶部。

在本申请的实施例中，如图3所示，提拉组件131可以包括立柱1311、滑块1312、丝杆1313以及第一驱动单元1314，用于控制提拉杆120的上下移动。在一些实施例中，第一驱动单元1314可以包括提拉电机1314-1、提拉驱动器1314-2、减速器1314-3和安装座1314-5，提拉电机1314-1和提拉驱动器1314-2、减速器1314-3可以通过安装座1314-5固定设置于立柱1311顶部。在一些实施例中，该固定设置方式可以是螺栓连接、焊接或铰接。在一些实施例中，立柱1311上可以设置有滑轨，立柱1311下端可以与炉架115固定连接(如，螺栓连接、焊接、铰接、卡接等)。在一些实施例中，丝杆1313可以与滑轨平行设置，且丝杆1313的一端可以通过连轴器1314-4与减速器1314-3固定连接(如，螺栓连接、焊接、铰接、卡接等)。通过控制提拉电机1314-1旋转方向和旋转速度可以控制丝杆1313的旋转方向和旋转速度。在一些实施例中，丝杆1313可以为滚珠丝杆。在一些实施例中，丝杆1313的有效行程可以为300～1200mm，导程可以为5～20mm，直径可以为16～35mm。在一些实施例中，丝杆1313的垂直度可以小于0.2°。在一些实施例中，滑块1312可以套设于丝杆1313上，且与丝杆1313为螺纹配合；滑块1312至少一部分位于滑轨内，通过丝杆1313的转动(正转或反转)可以带动滑块1312沿滑轨上下移动。具体的，控制系统可以发送信号给提拉驱动器1314-2以控制提拉电机1314-1的旋转方向和旋转速度，经过减速器1314-3减速后，通过减速器1314-3和连轴器1314-4的传动作用，可以带动丝杆1313以合适的旋转方向和旋转速度进行转动，从而进一步带动滑块1312以合适的速度上下移动，即将丝杆1313的转动位置转化为滑块1312的竖直位移。在一些实施例中，提拉电机1314-1的提拉速度可以为0.1～20mm/h，快拉速度可以为0.1～3600mm/h，精度＞0.01mm/h。

在本申请的实施例中，如图4所示，称重装置133可以用于检测提拉杆120上晶体的重量，称重装置133可以设置于滑块1312上，通过滑块1312的上下移动可以带动称重装置133的上下移动。在一些实施例中，称重装置133设置于滑块1312上的方式可以是螺栓连接、焊接、铰接或卡接等，也可以是将称重装置133放置在滑块1312上不进行任何形式的连接，仅依靠称重装置133的重力稳定于滑块1312上。在一些实施例中，控制系统可以与称重装置133具有信号连接，用于接收称重装置133的输出信号。在一些实施例中，称重装置133的输出信号可以为提拉杆120上晶体的重量信号。在一些实施例中，称重装置133的输出信号可以通过水银滑环输出。通过接收称重装置133输出信号，控制系统可以确定晶体的重量，以及晶体重量的增加速度等信息，进而确定出晶体的结晶速度，根据晶体的结晶速度，控制系统可以进一步确定温场的温度并发送控制信号给加热线圈的电源管理部分，以控制温场的温度；同时，控制系统可以根据晶体生长工艺参数的要求来控制提拉组件131和/或旋转组件132的运动方向和/或运动速度，进而实现晶体生长的自动控制。

在一些实施例中，旋转组件132可以包括第二驱动单元1321以及传动组件1322，第二驱动单元1321能够通过传动组件1322带动称重装置133的转动，以控制提拉杆120的转动。在一些实施例中，称重装置133的转速可以为0.1～88rpm，精度可以为0.1rpm。在一些实施例中，传动组件1322可以包括皮带轮1322-1和皮带1322-2。在一些实施例中，第二驱动单元1321可以包括旋转电机1321-1、旋转驱动器1321-2和安装座1321-3，旋转电机1321-1和旋转驱动器1321-2可以通过安装座1321-3固定设置(如，螺栓连接、焊接、铰接等)于滑块1312上。在一些实施例中，第二驱动单元1321的输出转轴与皮带轮1322-1的转轴相连，通过控制旋转电机1321-1的旋转方向和旋转速度可以控制皮带轮1322-1的旋转方向和旋转速度。在一些实施例中，皮带轮1322-1上和称重装置133上套设有一根或多根皮带，皮带轮1322-1通过皮带连接可以带动称重装置133的转动。具体的，控制系统可以发送信号给旋转驱动器1321-2以控制旋转电机1321-1的旋转方向和旋转速度，通过皮带轮1322-1和皮带1322-2的传动作用，进一步带动称重装置133以合适的旋转方向和旋转速度进行转动。在一些替代性实施例中，传动组件1322可以为齿轮链条传动组件，包括齿轮和链条。第二驱动单元1321的输出转轴可以与齿轮连接。称重装置133的外壁可以设有齿状结构，链条可以套设在齿轮和称重装置133上，第二驱动单元1321通过齿轮链条连接可以带动称重装置133的转动。

在本申请的实施例中，如图5所示，称重装置133可以包括称重室1331及称重传感器1332。在一些实施例中，称重传感器1332可以设置于称重室1331内部。在一些实施例中，称重传感器1332可以包括光电式传感器、液压式传感器、电磁力式传感器、电容式传感器、磁极变形式传感器、振动式传感器、陀螺仪式传感器、电阻应变式传感器等。在一些实施例中，称重传感器1332的一端可以与提拉杆120固连(如，螺栓连接、焊接、铰接、卡接等)。在一些实施例中，称重传感器1332的另一端可以与称重室1331的盖板固连(如，螺栓连接、焊接、铰接、卡接等)。

在一些实施例中，提拉杆120可以至少包括中杆121及籽晶杆122。在一些实施例中，中杆121的一端可以与称重室1331固连(如，螺栓连接、焊接、铰接、卡接等)。在一些实施例中，中杆121可以穿过滑块1312上设置的通孔。通孔的上方和下方可以设置轴承，以便于称重室1331的转动，从而带动提拉杆120的转动。在一些实施例中，中杆121可以具有中空结构，籽晶杆122可以通过该中空结构穿过中杆121。在一些实施例中，籽晶杆122的一端可以与称重传感器1332相连(如，螺栓连接、焊接、铰接、卡接等)，籽晶杆122的另一端可以用于连接籽晶，以作为晶体生长的晶种。在一些实施例中，籽晶杆122的材质可以是铱、钼、陶瓷、不锈钢等耐高温的材料。通过称重装置133以合适的方向和速度上下移动和转动，可以带动籽晶杆122上的籽晶以合适的方向和速度上下移动和转动，从而控制晶体的生长速度。

图6是根据本申请一些实施例所示的晶体生长装置100的结构示意图。

在一些实施例中，晶体生长装置100还可以包括密封套管140。在一些实施例中，密封套管140的下部为可伸缩套管，与炉膛110顶部密封连接(如，螺栓连接或焊接)，提拉杆120可以位于密封套管140内；与密封套管140密封连接的炉膛顶部部分开设有通孔，以便提拉杆120穿过。在一些实施例中，密封套管140的上部可以与滑块1312的下端面通过旋转密封组件密封连接。由于提拉杆120位于密封套管140和炉膛110内，因此提拉杆120可以在密封套管140内自由旋转和上下移动而不受密封套管140的影响，同时确保了密封套管140的密闭性。此外，通过滑块1312的上下移动可以带动称重装置133的上下移动，从而带动提拉杆120上下移动，由于称重装置133与密封套管140上部的相对位置保持不变，且密封套管140下部为可伸缩套管，因此可以通过密封套管140下部的可伸缩套管拉升或压缩来抵消称重装置133和提拉杆120上下移动的位移，使其移动不受密封套管140的影响。通过设置密封套管140可以使提拉杆120下端的籽晶可以与外界气体隔绝，使籽晶和炉膛110完全处于密封的环境中，从而使晶体的生长环境稳定，进而保证晶体结晶过程稳定、制备的晶体外形良好，有利于提高晶体质量。

在一些实施例中，晶体生长装置100还可以包括真空装置(图中未示出)，真空装置用于给炉膛110的内部提供真空环境或者提供低于标准大气压的气压环境。例如，冷却的炉膛内压力可以为3.3×10^-3Pa。在一些实施例中，真空装置可以包括真空泵和惰性气体钢瓶。在一些实施例中，炉膛壁113上可以开设有管口，该管口可以与真空装置通过管道固连(如，螺栓连接、焊接)，从而使炉膛内部空间与真空装置连通。真空装置、炉膛110以及密封套管140组成密封空间，通过真空泵抽真空或真空泵抽真空且补入惰性气体置换炉膛110内空气，可以使炉膛110的内部处于真空环境或者低于标准大气压的惰性气压环境，晶体生长的原料和提拉杆120下端的籽晶处于上述气压环境下，在一定的温度下，完成晶体的生长过程。

在一些实施例中，通过晶体生长装置100制备晶体可以包括以下步骤：

(1)安装炉架：安装炉架115及炉膛110并调水平，水平度0.05mm/m；

(2)安装运动装置：安装运动装置130并调丝杆1313垂直度小于0.2度，同时上下两端垂直间距小于0.5mm；

(3)调整同心度：按晶体生长工艺要求安装热源112(加热线圈)、温场111，两者同心度小于1mm；调整运动装置130使称重系统133的籽晶杆122与温场111同心，同心度小于0.5mm且籽晶杆从上到下或从下到上两端的垂直距离小于0.5mm；

(4)抽真空；安装真空系统并在炉膛110冷却时，打开真空泵抽真空3小时至极限真空，或打开真空泵抽真空3小时并补入惰性气体至低于或高于标准大气压的惰性气压环境，以检测整个设备系统的密封性；

(5)晶体生长准备：放入物料，按工艺要求装好坩埚以及温场，清洁炉膛、关闭炉门抽真空、通冷却水，设置晶体生长的各项参数，在升温过程中缓慢下降籽晶进行预热，始终保持籽晶与料面距离为5-15mm以避免籽晶开裂；当物料熔化完全后，缓慢下沉籽晶与熔体接触；调节温度并下沉籽晶0.5-2mm，使籽晶与熔化的物料充分熔融，两者界面完整；待温度合适后，启动控制程序进入晶体自动生长模式；

(6)晶体生长控制：称重装置133的籽晶杆122与籽晶相连，通过控制旋转电机1321-1的转速即控制晶体的旋转速度、控制提拉电机1314-1的转速即控制晶体生长的拉速，促使晶体均匀生长；根据晶体生长工艺参数的要求，通过控制系统输出信号来控制旋转电机1321-1和提拉电机1314-1的转速，以达到晶体生长工艺参数的要求；具体的，通过接收进而实现晶体生长的自动控制。

以上制备过程仅作为示例，其中涉及的工艺参数在不同实施例中可以不同，上述步骤的先后也并非唯一，在不同实施例中也可以调整步骤间的顺序，甚至省略某一或多个步骤。不应上述示例理解为对本申请保护范围的限制。

本申请所披露的晶体生长装置可能带来的有益效果包括但不限于：(1)晶体生长过程可以实现自动化控制，所制备的单晶材料结构一致性好；(2)选用优质的炉体材料、改进焊接工艺，可以提高炉膛的密封性和抗腐蚀性；(3)简化了炉膛结构、实现了快速拆装，维护更加方便。需要说明的是，不同实施例可能产生的有益效果不同，在不同的实施例里，可能产生的有益效果可以是以上任意一种或几种的组合，也可以是其他任何可能获得的有益效果。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。