测温装置及晶体生长炉

文档序号:1962634 发布日期:2021-12-14 浏览:5次 >En<

阅读说明:本技术 测温装置及晶体生长炉 (Temperature measuring device and crystal growth furnace ) 是由 秦俊 于 2021-08-31 设计创作,主要内容包括:本申请提供一种测温装置及晶体生长炉,涉及晶体生长炉技术领域。测温装置,包括:测温套管,其穿过晶体生长炉外壁伸入至炉内;密封阀体,其第一端用于与晶体生长炉外壁连接;窗口固定部,其第一端与密封阀体的第二端连接,窗口固定部的第二端安装有光学镜片,窗口固定部的第一端至光学镜片形成有观测通道;高温计,其检测端正对光学镜片,高温计的检测端的一周均匀间隔的设置三个连接通孔,高温计通过在三个连接通孔中穿设螺杆与窗口固定部的第二端连接,且螺杆于高温计的检测端两侧连接调节螺母将高温计紧固;通过调节调节螺母,能够调节高温计的标度线对应测温套管的位置,实现运行中调节高温计的标度线与测温套管的测温中心对中。(The application provides a temperature measuring device and a crystal growth furnace, and relates to the technical field of crystal growth furnaces. Temperature measuring device includes: the temperature measuring sleeve penetrates through the outer wall of the crystal growing furnace and extends into the furnace; the first end of the sealing valve body is used for being connected with the outer wall of the crystal growing furnace; the first end of the window fixing part is connected with the second end of the sealing valve body, the second end of the window fixing part is provided with an optical lens, and an observation channel is formed from the first end of the window fixing part to the optical lens; the detection end of the pyrometer is opposite to the optical lens, three connecting through holes are uniformly arranged on one circle of the detection end of the pyrometer at intervals, the pyrometer is connected with the second end of the window fixing part through a screw rod penetrating through the three connecting through holes, and the screw rod is connected with adjusting nuts on two sides of the detection end of the pyrometer to fasten the pyrometer; the position of the scale line of the pyrometer corresponding to the temperature measuring sleeve can be adjusted by adjusting the adjusting nut, so that the scale line of the pyrometer is adjusted to be centered with the temperature measuring center of the temperature measuring sleeve in operation.)

测温装置及晶体生长炉

技术领域

本申请涉及晶体生长炉技术领域,特别是涉及一种测温装置及晶体生长炉。

背景技术

晶体生长炉是单晶制品的生产设备,由于各晶体生长温度可从1000℃到 2000多℃,所以晶体生长炉内需要保持一定的高温。

现有技术中,由于红外高温计测量范围宽,稳定性高,故采用红外高温计和测温套管测量炉内温度进行炉温测量。但测温套管需要穿过的炉体内部保温层才能到达指定测温点,在测温套管穿过的晶体生长炉内部保温层时,在高温下因热胀冷缩的缘故会发生微小的形变,造成红外高温计的标度线偏离测温套管的中心,即测温点不对中,当前测温装置直接固定在炉腔上,正常运行过程中由于炉内温度高,无法调节红外高温计使其与测温套管同心,也就保证不了红外高温计的标度线处于测温套管中心,进而无法准确的测温,影响单晶制品的生产。

所以上述技术问题还需进一步解决。

发明内容

本发明的主要目的在于,提供一种测温装置及晶体生长炉,使其能够解决在高温计与测温套管对心不准时不便于调节的问题。

为解决上述技术问题,本申请实施例提供如下技术方案:

一方面本申请提供一种测温装置,包括:

测温套管,所述测温套管穿过晶体生长炉外壁伸入至炉内;

密封阀体,所述密封阀体的第一端用于与晶体生长炉外壁连接,第一端的中部对应所述测温套管尾部;

窗口固定部,所述窗口固定部第一端与所述密封阀体的第二端连接,所述窗口固定部的第二端安装有光学镜片,所述窗口固定部的第一端至所述光学镜片形成有观测通道;

高温计,所述高温计的检测端正对所述光学镜片,所述高温计的检测端的一周均匀间隔的设置三个连接通孔,所述高温计通过在三个所述连接通孔中穿设螺杆与所述窗口固定部的第二端连接,且所述螺杆于所述高温计的检测端两侧连接调节螺母将所述高温计紧固;

其中,通过调节所述调节螺母,能够调节所述高温计的标度线对应所述测温套管的位置。

可选地,前述的测温装置,其中所述窗口固定部包括固定法兰和压环;

其中,所述固定法兰为变径法兰,所述固定法兰的第一端的直径大于第二端的直径,所述固定法兰的第一端与所述密封阀体第二端连接;所述固定法兰的第二端与所述压环通过三根所述螺杆连接,所述光学镜片夹在所述固定法兰和所述压环之间。

可选地,前述的测温装置,其中所述固定法兰的通道中心线与所述密封阀体的通道中心线同轴。

可选地,前述的测温装置,其中三根所述螺杆的一端依次穿过所述压环和所述固定法兰第二端,三根所述螺杆于所述固定法兰第二端背离所述光学镜片一侧连接第一螺母,三根所述螺杆于所述压环背离所述光学镜片的一侧连接第二螺母;

其中,所述第一螺母和第二螺母将所述压环、所述光学镜片以及所述固定法兰第二端夹紧。

可选地,前述的测温装置,其还包括:

密封罩筒,所述密封罩筒的两端开口,所述密封罩筒套在所述高温计的检测端和所述窗口固定部的第二端,将所述高温计的检测端和所述光学镜片遮罩。

可选地,前述的测温装置,其还包括:

密封部,所述密封部包括第一密封环和第二密封环,所述第一密封环通过压片固定在所述窗口固定部的第二端,所述第二密封环通过压片固定在所述高温计的检测端;

其中,所述第一密封环的外径大于所述窗口固定部的第二端外径,所述第二密封环的外径大于所述高温计的检测端外径,所述第一密封环和所述第二密封环与所述密封罩筒过盈配合。

另一方面,本申请提供一种晶体生长炉,包括:测温装置;

所述测温装置包括:

测温套管,所述测温套管穿过晶体生长炉外壁伸入至炉内;

密封阀体,所述密封阀体的第一端用于与晶体生长炉外壁连接,第一端的中部对应所述测温套管尾部;

窗口固定部,所述窗口固定部第一端与所述密封阀体的第二端连接,所述窗口固定部的第二端安装有光学镜片,所述窗口固定部的第一端至所述光学镜片形成有观测通道;

高温计,所述高温计的检测端正对所述光学镜片,所述高温计的检测端的一周均匀间隔的设置三个连接通孔,所述高温计通过在三个所述连接通孔中穿设螺杆与所述窗口固定部的第二端连接,且所述螺杆于所述高温计的检测端两侧连接调节螺母将所述高温计紧固;

其中,通过调节所述调节螺母,能够调节所述高温计的标度线对应所述测温套管的位置。

可选地,前述的晶体生长炉,其中所述测温装置的数量为两个,且两个所述测温装置沿晶体生长炉的竖直方向相靠近的设置。

可选地,前述的测温装置,其中位于上方的所述测温装置的测温套管一端穿过晶体生长炉的保温层伸入至晶体生长炉的加热器内部;

位于下方的所述测温装置的测温套管一端穿过晶体生长炉的保温层伸入至所述保温层和所述加热器之间的位置。

可选地,前述的测温装置,其中位于下方的所述测温装置的测温套管一端伸入至距离所述加热器3-5cm的位置。

借由上述技术方案,本发明测温装置及晶体生长炉至少具有下列优点:

本发明实施例提供的测温装置,其将测温套管穿过晶体生长炉外壁伸入炉内,在测温装置中设置密封阀体,通过密封阀体一端与晶体生长炉连接,另一端通过窗口固定部安装光学镜片,进而保证密封的同时还可以通过光学镜片并通过密封阀体的通道观测到测温套管,进一步地,测温装置将高温计与窗口固定部通过三个螺杆紧固连接,并使高温计的检测端正对光学镜片,这样高温计便可以透过光学镜片、密封阀体检测测温套管的温度;此外最重要的是,在测温套管因受到高温发生测温套管的测温中心点与高温计的标度线不对中时,可以通过调整三个螺杆上的调节螺母,调节高温计的标度线与测温套管的测温中心对中,实现在线调整高温计对中,方便快捷。

上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述,本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中,以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式,相同或对应的标号表示相同或对应的部分,其中:

图1示意性地示出了一种测温装置的第一视角结构示意图;

图2示意性地示出了一种测温装置的第二视角结构示意图;

图3示意性地示出了一种测温装置的第三视角结构示意图;

图4示意性地示出了一种测温装置的晶体生长炉的爆炸结构示意图。

图1-4中各标号为:

测温套管1、密封阀体2、窗口固定部3、固定法兰31、压环32、第一螺母33、第二螺母34、光学镜片4、高温计5、螺杆6、调节螺母7、密封罩筒8、密封部9、第一密封环91、第二密封环92、保温层10、加热器11。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例一

如图1和图2所示,本发明的实施例一提出的一种测温装置,包括:

测温套管1,所述测温套管1穿过晶体生长炉外壁伸入至炉内;

密封阀体2,所述密封阀体2的第一端用于与晶体生长炉外壁连接,第一端的中部对应所述测温套管1尾部;

窗口固定部3,所述窗口固定部3第一端与所述密封阀体2的第二端连接,所述窗口固定部3的第二端安装有光学镜片4,所述窗口固定部3的第一端至所述光学镜片4形成有观测通道;

高温计5,所述高温计5的检测端正对所述光学镜片4,所述高温计5 的检测端的一周均匀间隔的设置三个连接通孔,所述高温计5通过在三个所述连接通孔中穿设螺杆6与所述窗口固定部3的第二端连接,且所述螺杆6 于所述高温计5的检测端两侧连接调节螺母7将所述高温计5紧固;

其中,通过调节所述调节螺母7,能够调节所述高温计5的标度线对应所述测温套管1的位置。

具体地,测温套管1为当前技术中所使用的测温部件,为技术人员所知,此处不再赘述。需要注意的是,测温套管1需要从晶体生长炉的外壁伸入至炉内,并且于设定的测温位置所对应的外壁位置伸入,进而需要在晶体生长炉的外壁合适位置向炉内开设穿设孔。

密封阀体2需要是具有良好密封功能的阀体,所以优选高密封性球阀。密封阀体2可以通过螺栓固定在晶体生长炉的外壁上,并于连接位置密封处理,例如设置密封垫片,对应的需要在晶体生长炉的外壁上设置螺栓孔。密封阀体2与晶体生长炉的连接需要保证密封阀体2的通道能够与测温套管1 相对,且优选的密封阀体2的通道中心线与测温套管1的中心轴线同轴,且相应的晶体生长炉外壁上设置的螺栓孔需要位于穿设测温套管1的穿设孔的一周。

窗口固定部3第一端与密封阀体2第二端之间的连接可以是通过螺栓紧固连接,并且连接位置需要经过密封处理,例如设置密封垫圈。窗口固定部3的第二端可以通过嵌入的方式设置光学镜片4,也可以通过夹持的方式固定光学镜片4,但需要注意的是,窗口固定部3的第一端至第二端的光学镜片4 需要设置观测通道,以保证依次通过光学镜片4、窗口固定部3、密封阀体2 能够检测到测温套管1的温度。

高温计5是能够实现精密检测温度的装置,本申请优选为红外高温计5。高温计5与窗口固定部3的连接如图1和图2所示,通过三个螺杆6连接,置于螺杆6如何将高温计5的检测端以及窗口固定部3的第二端固定连接,则可以是分别在二者的连接端部的两端设置螺母,然后通过两侧的螺母将高温计5的检测端以及窗口固定部3的第二端紧固的螺杆6上。其中,紧固高温计5检测端的螺母命名为调节螺母7,这样通过调节该调节螺母7就可以实现微调高温计5检测端的对中位置,即调节高温计5检测单标度线与测温套管1测温中心的对中。

本发明实施例提供的测温装置,其将测温套管1穿过晶体生长炉外壁伸入炉内,在测温装置中设置密封阀体2,通过密封阀体2一端与晶体生长炉连接,另一端通过窗口固定部3安装光学镜片4,进而保证密封的同时还可以通过光学镜片4并通过密封阀体2的通道观测到测温套管1,进一步地,测温装置将高温计5与窗口固定部3通过三个螺杆6紧固连接,并使高温计 5的检测端正对光学镜片4,这样高温计5便可以透过光学镜片4、密封阀体 2检测测温套管1的温度;此外最重要的是,在测温套管1因受到高温发生测温套管1的测温中心点与高温计5的标度线不对中时,可以通过调整三个螺杆6上的调节螺母7,调节高温计5的标度线与测温套管1的测温中心对中,实现在线调整高温计5对中,方便快捷。

如图1和图2所示,在具体实施中,其中所述窗口固定部3包括固定法兰31和压环32;

其中,所述固定法兰31为变径法兰,所述固定法兰31的第一端的直径大于第二端的直径,所述固定法兰31的第一端与所述密封阀体2第二端连接;所述固定法兰31的第二端与所述压环32通过三根所述螺杆6连接,所述光学镜片4夹在所述固定法兰31和所述压环32之间。

进一步地,所述固定法兰31的通道中心线与所述密封阀体2的通道中心线同轴。

具体地,通过变径法兰可以将密封阀体2的第二端通道口径缩小,以便设置较小直径的光学镜片4与通道相对,进而实现光学镜片4与测温套管1 正对。

如图1和图2所示,再进一步地,其中三根所述螺杆6的一端依次穿过所述压环32和所述固定法兰31第二端,三根所述螺杆6于所述固定法兰31 第二端背离所述光学镜片4一侧连接第一螺母33,三根所述螺杆6于所述压环32背离所述光学镜片4的一侧连接第二螺母34;

其中,所述第一螺母33和第二螺母34将所述压环32、所述光学镜片4 以及所述固定法兰31第二端夹紧。

具体地,通过第一螺母33和第二螺母34的紧固,可以方便的将固定法兰31、光学镜片4以及压环32夹紧。其中,可以在固定法兰31第二端端部设置台阶槽将光学镜片4容置在台阶槽中,然后通过压环32将光学镜片4 夹紧在台阶槽中。需要注意的是,均需要保证连接光学镜片4的位置密封,例如可以设置密封垫片进行密封。

如图3所示,在具体实施中,其中本发明实施例提供的测温装置,还包括:

密封罩筒8,所述密封罩筒8的两端开口,所述密封罩筒8套在所述高温计5的检测端和所述窗口固定部3的第二端,将所述高温计5的检测端和所述光学镜片4遮罩。

具体地,密封罩筒8可以采用透明材料制造,例如亚克力材料。且为了使密封罩筒8能够方便安装和拆卸,可以将固定法兰31的第二端的直径设置的与高温计5的检测端的直径相同,这样便可以通过穿套的方式将密封罩筒8套在高温计5的检测端和窗口固定部3的第二端。通过密封罩筒8的设置,可以有效的避免灰尘落入光学镜片4上,以及灰尘挂在高温计5的检测端,即使在长晶炉运行过程中,当出光学镜片4出现灰尘,以及高温计5检测端出现灰尘,需清洁光学镜片时,可屏蔽相应的测温计,切换至另一个高温计监测,再将需要清洁晶片的密封罩筒8拆卸下来,取出相应的镜片,然后进行清洁,实现了在线清洁的技术效果。

如图1-图3所示,进一步地,其中本发明实施例提供的测温装置,还包括:还包括:

密封部9,所述密封部9包括第一密封环91和第二密封环92,所述第一密封环91通过压片固定在所述窗口固定部3的第二端,所述第二密封环92 通过压片固定在所述高温计5的检测端;

其中,所述第一密封环91的外径大于所述窗口固定部3的第二端外径,所述第二密封环92的外径大于所述高温计5的检测端外径,所述第一密封环 91和所述第二密封环92与所述密封罩筒8过盈配合。

具体地,通过第一密封环91和第二密封环92的设置可以进一步的增加密封罩筒8与高温计5的检测端和窗口固定部3的第二端之间的密封,提高防尘效果。

其中,第一密封环91贴着压环32设置,然后设置压片,最后通过两侧的第一螺母33和第二螺母34紧固夹持;第二密封环92则是贴着高温计5 的检测端设置,然后设置压片,最后通过两侧的调节螺母7夹持。

实施例二

如图4所示,本发明的实施例二提出的一种晶体生长炉,包括:测温装置;

如图1-3所示,所述测温装置包括:

测温套管1,所述测温套管1穿过晶体生长炉外壁伸入至炉内;

密封阀体2,所述密封阀体2的第一端用于与晶体生长炉外壁连接,第一端的中部对应所述测温套管1尾部;

窗口固定部3,所述窗口固定部3第一端与所述密封阀体2的第二端连接,所述窗口固定部3的第二端安装有光学镜片4,所述窗口固定部3的第一端至所述光学镜片4形成有观测通道;

高温计5,所述高温计5的检测端正对所述光学镜片4,所述高温计5 的检测端的一周均匀间隔的设置三个连接通孔,所述高温计5通过在三个所述连接通孔中穿设螺杆6与所述窗口固定部3的第二端连接,且所述螺杆6 于所述高温计5的检测端两侧连接调节螺母7将所述高温计5紧固;

其中,通过调节所述调节螺母7,能够调节所述高温计5的标度线对应所述测温套管1的位置。

具体地,本实施例二中所述的测温装置可直接使用上述实施例一提供的测温装置,具体的实现结构可参见上述实施例一中描述的相关内容,此处不再赘述。

本发明实施例提供的晶体生长炉使用的测温装置,其将测温套管1穿过晶体生长炉外壁伸入炉内,在测温装置中设置密封阀体2,通过密封阀体2 一端与晶体生长炉连接,另一端通过窗口固定部3安装光学镜片4,进而保证密封的同时还可以通过光学镜片4并通过密封阀体2的通道观测到测温套管1,进一步地,测温装置将高温计5与窗口固定部3通过三个螺杆6紧固连接,并使高温计5的检测端正对光学镜片4,这样高温计5便可以透过光学镜片4、密封阀体2检测测温套管1的温度;此外最重要的是,在测温套管1因受到高温发生测温套管1的测温中心点与高温计5的标度线不对中时,可以通过调整三个螺杆6上的调节螺母7,调节高温计5的标度线与测温套管1的测温中心对中,实现在线调整高温计5对中,方便快捷。

如图4所示,在具体实施中,其中所述测温装置的数量为两个,且两个所述测温装置沿晶体生长炉的竖直方向相靠近的设置。

具体地,通过设置双测温装置,且相邻的设置在晶体生长炉的竖直方向,这样当一个测温装置测量不准或者发生损坏时,可以利用另一个继续测量,不会造成过大的影响,可以保持生产的继续进行。

进一步地,位于上方的所述测温装置的测温套管1一端穿过晶体生长炉的保温层10伸入至晶体生长炉的加热器11内部;位于下方的所述测温装置的测温套管1一端穿过晶体生长炉的保温层10伸入至所述保温层10和所述加热器11之间的位置;位于下方的所述测温装置的测温套管1一端伸入至距离所述加热器3-5cm的位置。

具体地,通过将位于上方的测温套管1伸入至晶体生长炉的加热器11 内部,将下方的测温套管1伸入至保温层10和加热器11之间的位置,则由于上、下高温计5测量的位置不同,两个高温计5测量温度也有一个差值,该差值也反映了炉内的温场梯度,技术员可根据两者相差判断炉内温场梯度是否合适,并且通过两者相差判断炉内温度是否有异常,从而避免运行风险。

可以理解的是,上述装置中的相关特征可以相互参考。另外,上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例,而并不代表各实施例的优劣。

在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。

以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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