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采用更具結(jié)構(gòu)匹配性攪拌技術(shù)的雙浴槽降溫法育晶裝置的制作方法

文檔序號:8047036閱讀:255來源:國知局
專利名稱:采用更具結(jié)構(gòu)匹配性攪拌技術(shù)的雙浴槽降溫法育晶裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種采用更具結(jié)構(gòu)匹配性攪拌技術(shù)的雙浴槽降溫法育晶裝置,屬于 C30B單晶生長領(lǐng)域。
背景技術(shù)
降溫法育晶裝置是從溶液中培育單晶的一類重要裝置,在張克從等編著的“晶體生長科學與技術(shù)”(第二版,上冊)第204頁至208頁對各類降溫法育晶裝置有詳細的介紹, 該書由科學出版社于1997年出版,在各類降溫法育晶裝置中,雙浴槽降溫法育晶裝置具有突出的優(yōu)點,在上述專著的第206頁的圖3. 20中展示了雙浴槽降溫法育晶裝置的構(gòu)造,該裝置的結(jié)構(gòu)可以扼要地描述如下該裝置主要結(jié)構(gòu)包括桶狀育晶器,以及,與桶狀育晶器外壁貼合裝設(shè)的內(nèi)浴槽,以及,與內(nèi)浴槽外壁貼合裝設(shè)的外浴槽,在外浴槽的外壁上開設(shè)有冷卻水輸入接口以及冷卻水輸出接口。該育晶裝置中的桶狀育晶器是單晶培育區(qū)。在該育晶裝置外浴槽接通冷卻水的情形下,能夠基本消除室溫波動的影響,這種裝置能滿足培育高完整性單晶的需要。如果我們仔細觀察該雙浴槽降溫法育晶裝置的結(jié)構(gòu),就可以清楚地了解到,夾在育晶桶與外浴槽之間的內(nèi)浴槽,其斷面呈圓環(huán)形,現(xiàn)有技術(shù)中的裝設(shè)于該內(nèi)浴槽中的攪拌器均為葉片式攪拌器,該葉片式攪拌器對于這樣一種其橫斷面呈圓環(huán)形的內(nèi)浴槽結(jié)構(gòu)而言,很明顯,它的攪拌方式與內(nèi)浴槽的特殊結(jié)構(gòu)無法相適應(yīng),因而,它的攪拌效能無法得以充分施展,換句話說,基于內(nèi)浴槽的特殊構(gòu)造形態(tài),內(nèi)浴槽里裝設(shè)的葉片式攪拌器,其攪拌方式,不利于有效地激起內(nèi)浴槽中的液體的整體性的快速、充分的流動、拌和,由此,可能影響雙浴槽降溫法育晶裝置的實際效能。另一方面,內(nèi)浴槽中裝設(shè)的電熱元件體積比較龐大,該體積龐大的電熱元件橫亙于內(nèi)浴槽的狹窄空間中,對于內(nèi)浴槽中的流體的流動、拌和也構(gòu)成一種阻礙作用,不利于內(nèi)浴槽中均衡溫度狀態(tài)的形成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是,針對上述的現(xiàn)有攪拌方式與所述內(nèi)浴槽結(jié)構(gòu)不能充分適應(yīng)的技術(shù)問題,以及,內(nèi)浴槽狹窄空間中裝設(shè)的大體積電熱元件妨礙內(nèi)浴槽中液體流動、拌和的技術(shù)問題,研發(fā)一種能夠一攬子地化解上述兩個技術(shù)問題的新型雙浴槽降溫
法育晶裝置。本發(fā)明通過如下方案解決所述技術(shù)問題,該方案提供一種采用更具結(jié)構(gòu)匹配性攪拌技術(shù)的雙浴槽降溫法育晶裝置,該裝置包括桶狀育晶器,以及,與桶狀育晶器外壁貼合裝設(shè)的內(nèi)浴槽,以及,與內(nèi)浴槽外壁貼合裝設(shè)的外浴槽,在外浴槽的外壁上開設(shè)有冷卻水輸入接口以及冷卻水輸出接口,在內(nèi)浴槽位置裝設(shè)有攪拌器,本案要點是,裝設(shè)于內(nèi)浴槽位置的攪拌器是集成了電熱元件的射流式攪拌器,該集成了電熱元件的射流式攪拌器其結(jié)構(gòu)包括一臺自吸泵,以及,射流組件,該射流組件是一個帶有內(nèi)部腔室的構(gòu)件,該射流組件具有一個進水接口以及出水噴射口,所述內(nèi)部腔室同時與所述射流組件的進水接口以及出水噴射口聯(lián)通,所述自吸泵的出水接口與該射流組件的進水接口聯(lián)通,所述自吸泵的進水接口與集流組件聯(lián)通,該集流組件是具有流體收集口的管狀物,所述流體收集口上裝設(shè)有過濾網(wǎng), 在所述射流組件的內(nèi)部腔室中裝設(shè)有電熱元件,該電熱元件是帶有絕緣層及金屬保護套的電阻式電熱元件,所述射流組件的出水噴射口以及所述集流組件的流體收集口均架設(shè)在所述內(nèi)浴槽的內(nèi)部。所述自吸泵一詞,其本身的技術(shù)含義是公知的。所述電熱元件一詞,其本身的技術(shù)含義是公知的;所述電阻式電熱元件一詞,其本身的技術(shù)含義是公知的;所述電熱元件形態(tài)繁多;所述電熱元件市場有售。所述出水噴射口的形狀可以是任何選定的形狀,所述出水噴射口的形狀例如圓形、方形、矩形、橢圓形、鋸齒形,等等,優(yōu)選的出水噴射口的形狀是呈扁平形狀。所述出水噴射口的數(shù)量不限,所述出水噴射口的數(shù)量可以是一個、兩個、三個、四個、五個,等等,也可以多至數(shù)十個,等等。所述出水噴射口的朝向可以是任何設(shè)定的方向;所述出水噴射口的優(yōu)選朝向是平行于水平面。當所述出水噴射口的數(shù)量在一個以上時,各個出水噴射口的朝向既可以相同,也可以各不相同,也就是說,該情形下,允許各個出水噴射口分別朝向不同的方向。所述流體收集口的數(shù)量不限,所述流體收集口的數(shù)量可以是一個、兩個、三個、四個、五個,等等,也可以多至數(shù)十個,等等。本案裝置的結(jié)構(gòu),還可以包括與自吸泵相連接的電源線,以及,與該電源線相連接的電源開關(guān)。本案的裝置結(jié)構(gòu),也可以包括與所述自吸泵裝設(shè)在一起的調(diào)速構(gòu)件。所述自吸泵以及所述調(diào)速構(gòu)件市場有售,或可改裝使用。所述出水噴射口的朝向可以是任何的方向,但是,為達成最有利的攪拌效果,優(yōu)選的方案是,所述出水噴射口的朝向與該出水噴射口裝設(shè)位置的內(nèi)浴槽圓周切線方向相互平行或相互之間形成一個小于60度的夾角。本案裝置的結(jié)構(gòu),無疑也可以包括裝設(shè)在所述流體收集口附近位置的測溫探頭。本案裝置的結(jié)構(gòu),自然可以包括與所述測溫探頭以及所述電熱元件聯(lián)接的全自動溫度控制開關(guān)或全自動溫度控制器。所述全自動溫度控制開關(guān)或全自動溫度控制器其本身的技術(shù)含義是公知的。所述全自動溫度控制開關(guān)或全自動溫度控制器市場有售。所述流體收集口的朝向可以是任何的方向,但是,基于實現(xiàn)良好攪拌效果的考慮, 優(yōu)選的方案是,所述流體收集口的朝向與該流體收集口裝設(shè)位置的內(nèi)浴槽圓周切線方向相互平行或相互之間形成一個小于60度的夾角。本案裝置其結(jié)構(gòu)當然還可以包括裝設(shè)于外浴槽位置的普通葉片式攪拌器;由于外浴槽中有來自外部的冷卻水的連續(xù)流動通過,該連續(xù)流動通過的冷卻水也起到了一定的自然攪拌作用,因此,外浴槽對于另加的強制攪拌的要求相對較低,在此部位,使用葉片式攪拌器也足夠滿足需要。本案裝置其結(jié)構(gòu)無疑也可以包括分別與所述外浴槽的進水接口以及出水接口聯(lián)通的冷卻塔裝置。
本案裝置其結(jié)構(gòu)還可以包括驅(qū)動桶狀育晶器內(nèi)籽晶旋轉(zhuǎn)的電動旋轉(zhuǎn)機構(gòu);等等。本發(fā)明的優(yōu)點是,針對所述內(nèi)浴槽的特殊構(gòu)造,以具有方向性的液體激射的方式對內(nèi)浴槽內(nèi)部的液體進行攪拌,該攪拌方式更能適應(yīng)其橫斷面呈圓環(huán)形的內(nèi)浴槽的結(jié)構(gòu), 從而達成較好的攪拌效果;尤其是,當所述出水噴射口的朝向采取所述優(yōu)選朝向時,可以達成最佳攪拌效果;并且,在本案內(nèi)浴槽攪拌機構(gòu)中,將所述電熱元件裝設(shè)在所述射流組件的內(nèi)部腔室中,由于直接的連續(xù)的流體對其流動路徑上的電熱元件表面的快速沖刷,可以快速地帶走電熱元件發(fā)出熱量,因此,可以用體積較小的電熱元件進行高功率的加熱,電熱元件的體積縮小,有利于減少相關(guān)部件對內(nèi)浴槽內(nèi)部空間的占用,有利于降低內(nèi)浴槽內(nèi)部液體流動阻力,并進而有利于達成理想的攪拌效果。


圖1以簡約的方式示意地展示本案所述的雙浴槽降溫法育晶裝置,圖中沒有顯示本案要點之外的其它附屬構(gòu)件。圖中,1是自吸泵,2是自吸泵的出水接口,3、5是聯(lián)接電熱元件的電纜,4是射流組件的進水接口,6是裝設(shè)于內(nèi)部腔室的電熱元件,7是所述帶有內(nèi)部腔室的射流組件,8是出水噴射口,9是所述外浴槽,10是所述內(nèi)浴槽,11是所述雙浴槽降溫法育晶裝置,12、14分別是與外浴槽聯(lián)通的用于進、出水的兩個接口,13是所述桶狀育晶器,15是集流組件上開設(shè)的流體收集口,16是集流組件,17是自吸泵的進水接口,圖中出現(xiàn)的箭頭標示本案攪拌機構(gòu)嵌入內(nèi)浴槽的方向,圖例中沒有顯示本案要點之外的其它附屬機構(gòu)。
具體實施例方式在圖1所示意地展示的本案實施例中,該裝置包括桶狀育晶器11,以及,與桶狀育晶器11外壁貼合裝設(shè)的內(nèi)浴槽10,以及,與內(nèi)浴槽10外壁貼合裝設(shè)的外浴槽9,在外浴槽9 的外壁上開設(shè)有冷卻水輸入接口以及冷卻水輸出接口,所述冷卻水輸入接口以及冷卻水輸出接口分別是接口 12以及接口 14,在內(nèi)浴槽10位置裝設(shè)有攪拌器,重點是,裝設(shè)于內(nèi)浴槽 10位置的攪拌器是集成了電熱元件的射流式攪拌器,該集成了電熱元件的射流式攪拌器其結(jié)構(gòu)包括一臺自吸泵1,以及,射流組件7,該射流組件7是一個帶有內(nèi)部腔室的構(gòu)件,該射流組件7具有一個進水接口 4以及出水噴射口 8,所述內(nèi)部腔室同時與所述射流組件7的進水接口 4以及出水噴射口 8聯(lián)通,自吸泵1的出水接口 2與該射流組件7的進水接口 4聯(lián)通,自吸泵1的進水接口 17與集流組件16聯(lián)通,該集流組件16是具有流體收集口 15的管狀物,所述流體收集口 15上裝設(shè)有過濾網(wǎng),在所述射流組件7的內(nèi)部腔室中裝設(shè)有電熱元件6,該電熱元件6是帶有絕緣層及金屬保護套的電阻式電熱元件,所述射流組件7的出水噴射口 8以及所述集流組件16的流體收集口 15均架設(shè)在所述內(nèi)浴槽10的內(nèi)部。出水噴射口 8的形狀可以是任何選定的形狀,所述噴射口的形狀例如圓形、方形、 矩形、橢圓形、鋸齒形,等等,優(yōu)選的噴射口的形狀是呈扁平形狀。出水噴射口 8的數(shù)量不限,而不限于圖例中的僅有的一個,所述出水噴射口的數(shù)量可以是一個、兩個、三個、四個、五個,等等,也可以多至數(shù)十個,等等。出水噴射口 8的朝向可以是任何設(shè)定的方向;而不限于圖例中的朝向,出水噴射口的優(yōu)選朝向是平行于水平面。
當出水噴射口的數(shù)量在一個以上時,各個出水噴射口的朝向既可以相同,也可以各不相同,也就是說,該情形下,允許各個出水噴射口分別朝向不同的方向。流體收集口 15的數(shù)量不限,而不限于圖例中僅有的一個,例如,流體收集口的數(shù)量可以是一個、兩個、三個、四個、五個,等等,也可以多至數(shù)十個,等等。本案裝置的結(jié)構(gòu),還可以包括與自吸泵相連接的電源線,以及,與該電源線相連接的電源開關(guān)。該電源線及電源開關(guān)等等未在圖例中顯示。本案的裝置結(jié)構(gòu),也可以包括與自吸泵裝設(shè)在一起的調(diào)速構(gòu)件。所述自吸泵以及所述調(diào)速構(gòu)件市場有售,或可改裝使用。圖例中沒有顯示所述調(diào)速構(gòu)件。本案裝置的結(jié)構(gòu),可以包括在流體收集口 15的附近位置裝設(shè)的測溫探頭。圖例中沒有顯示該測溫探頭。本案裝置的結(jié)構(gòu),可以包括與所述測溫探頭以及所述電熱元件聯(lián)接的全自動溫度控制開關(guān)或全自動溫度控制器。圖例中沒有顯示所述全自動溫度控制開關(guān)或全自動溫度控制器。本案裝置的結(jié)構(gòu),可以包括裝設(shè)于外浴槽位置的普通葉片式攪拌器,圖例中沒有顯示該裝設(shè)于外浴槽位置的普通葉片式攪拌器。本案裝置的結(jié)構(gòu),可以包括分別與所述外浴槽的進水接口以及出水接口聯(lián)通的冷卻塔裝置,圖例中沒有顯示該冷卻塔及其與外浴槽的聯(lián)接方式。本案裝置的結(jié)構(gòu),可以包括驅(qū)動桶狀育晶器內(nèi)籽晶旋轉(zhuǎn)的電動旋轉(zhuǎn)機構(gòu),圖例中沒有顯示該驅(qū)動桶狀育晶器內(nèi)籽晶旋轉(zhuǎn)的電動旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。出水噴射口 8的優(yōu)選朝向與該出水噴射口 8裝設(shè)位置的內(nèi)浴槽圓周切線方向相互平行或相互之間形成一個小于60度的夾角。流體收集口 15的優(yōu)選朝向與該流體收集口 15裝設(shè)位置的內(nèi)浴槽圓周切線方向相互平行或相互之間形成一個小于60度的夾角。圖例中的箭頭表示本案射流式攪拌器的安裝、嵌入方向,當然是嵌入到內(nèi)浴槽中。
權(quán)利要求
1.采用更具結(jié)構(gòu)匹配性攪拌技術(shù)的雙浴槽降溫法育晶裝置,該裝置包括桶狀育晶器, 以及,與桶狀育晶器外壁貼合裝設(shè)的內(nèi)浴槽,以及,與內(nèi)浴槽外壁貼合裝設(shè)的外浴槽,在外浴槽的外壁上開設(shè)有冷卻水輸入接口以及冷卻水輸出接口,在內(nèi)浴槽位置裝設(shè)有攪拌器, 其特征在于,裝設(shè)于內(nèi)浴槽位置的攪拌器是集成了電熱元件的射流式攪拌器,該集成了電熱元件的射流式攪拌器其結(jié)構(gòu)包括一臺自吸泵,以及,射流組件,該射流組件是一個帶有內(nèi)部腔室的構(gòu)件,該射流組件具有一個進水接口以及出水噴射口,所述內(nèi)部腔室同時與所述射流組件的進水接口以及出水噴射口聯(lián)通,所述自吸泵的出水接口與該射流組件的進水接口聯(lián)通,所述自吸泵的進水接口與集流組件聯(lián)通,該集流組件是具有流體收集口的管狀物, 所述流體收集口上裝設(shè)有過濾網(wǎng),在所述射流組件的內(nèi)部腔室中裝設(shè)有電熱元件,該電熱元件是帶有絕緣層及金屬保護套的電阻式電熱元件,所述射流組件的出水噴射口以及所述集流組件的流體收集口均架設(shè)在所述內(nèi)浴槽的內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用更具結(jié)構(gòu)匹配性攪拌技術(shù)的雙浴槽降溫法育晶裝置,其特征在于,所述出水噴射口呈扁平形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用更具結(jié)構(gòu)匹配性攪拌技術(shù)的雙浴槽降溫法育晶裝置,其特征在于,所述出水噴射口的數(shù)量在一個以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用更具結(jié)構(gòu)匹配性攪拌技術(shù)的雙浴槽降溫法育晶裝置,其特征在于,所述出水噴射口的朝向平行于水平面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用更具結(jié)構(gòu)匹配性攪拌技術(shù)的雙浴槽降溫法育晶裝置,其特征在于,所述流體收集口的數(shù)量在一個以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用更具結(jié)構(gòu)匹配性攪拌技術(shù)的雙浴槽降溫法育晶裝置,其特征在于,所述出水噴射口的朝向與該出水噴射口裝設(shè)位置的內(nèi)浴槽圓周切線方向相互平行或相互之間形成一個小于60度的夾角。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用更具結(jié)構(gòu)匹配性攪拌技術(shù)的雙浴槽降溫法育晶裝置,其特征在于,在所述流體收集口的附近位置,裝設(shè)有測溫探頭。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用更具結(jié)構(gòu)匹配性攪拌技術(shù)的雙浴槽降溫法育晶裝置,其特征在于,該攪拌器的結(jié)構(gòu)還包括與所述測溫探頭以及所述電熱元件聯(lián)接的全自動溫度控制開關(guān)或全自動溫度控制器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用更具結(jié)構(gòu)匹配性攪拌技術(shù)的雙浴槽降溫法育晶裝置,其特征在于,所述流體收集口的朝向與該流體收集口裝設(shè)位置的內(nèi)浴槽圓周切線方向相互平行或相互之間形成一個小于60度的夾角。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用更具結(jié)構(gòu)匹配性攪拌技術(shù)的雙浴槽降溫法育晶裝置。現(xiàn)有技術(shù)中的雙浴槽降溫法育晶裝置,其內(nèi)浴槽裝設(shè)的攪拌器是旋轉(zhuǎn)葉片式攪拌器,該攪拌器與橫斷面呈圓環(huán)形的內(nèi)浴槽的結(jié)構(gòu)不能充分適應(yīng);另一方面,內(nèi)浴槽裝設(shè)的大體積的電熱元件橫亙于狹窄的內(nèi)浴槽中,也阻礙了內(nèi)浴槽內(nèi)部液體的流動、拌和。本發(fā)明旨在一攬子地解決上述兩個技術(shù)問題。本發(fā)明裝置中的內(nèi)浴槽攪拌器采用的是射流式攪拌器,以具有方向性的液體激射的方式實現(xiàn)內(nèi)浴槽內(nèi)部的液體攪拌,該攪拌方式與內(nèi)浴槽構(gòu)造良好地相互適應(yīng);另一方面,本發(fā)明內(nèi)浴槽射流式攪拌器內(nèi)置小體積而大功率的電熱元件,該結(jié)構(gòu)特征有利于減少內(nèi)浴槽內(nèi)部液體流動阻力,有助于實現(xiàn)良好的攪拌效果。
文檔編號C30B7/08GK102230214SQ20111015936
公開日2011年11月2日 申請日期2011年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月3日
發(fā)明者劉燕, 周雙雙, 孔祖萍, 孫杰, 張君, 張斌, 李文冰, 李榕生, 謝文婷, 陳杰 申請人:寧波大學
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