本發(fā)明專利涉及晶體生長(zhǎng)，具體為一種用于kdp與dkdp晶體生長(zhǎng)爐的在位旋轉(zhuǎn)裝置。

背景技術(shù)：

1、kdp與dkdp類晶體是一種典型非線性光學(xué)材料，具有非線性光學(xué)系數(shù)大、損傷閾值高、透過(guò)波段以及易于實(shí)現(xiàn)相位切割等優(yōu)點(diǎn)。

2、kdp與dkdp晶體生長(zhǎng)爐的在位旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用低負(fù)壓，端面密封方式及石墨下壓2毫米，保證位旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的氣密性與壽命。用該機(jī)構(gòu)可以長(zhǎng)出無(wú)雜質(zhì)的晶體，保證了晶體的安全快速無(wú)雜晶的生長(zhǎng)過(guò)程。以前用同步齒形帶帶動(dòng)，速度均勻性不好，壽命短，現(xiàn)在用減速機(jī)帶動(dòng)，速度更均勻。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對(duì)大口徑kdp與dkdp晶體快速生長(zhǎng)技術(shù)的質(zhì)量瓶頸，基于已經(jīng)開展的kdp與dkdp晶體快速生長(zhǎng)工藝優(yōu)化以大口徑kdp與dkdp晶體生長(zhǎng)為基礎(chǔ)，解決現(xiàn)有kdp與dkdp晶體自研設(shè)備、避免雜晶生長(zhǎng)以及穩(wěn)定的生長(zhǎng)速度等關(guān)鍵問(wèn)題。系統(tǒng)研制完成后可以在高效率生長(zhǎng)出高品質(zhì)的kdp與dkdp晶體，減少人工成本，提高kdp與dkdp晶體生長(zhǎng)的容錯(cuò)率，進(jìn)一步優(yōu)化后續(xù)生長(zhǎng)槽的建造。

2、本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

3、一種用于kdp與dkdp晶體生長(zhǎng)爐的在位旋轉(zhuǎn)裝置，其特點(diǎn)在于，包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、連接機(jī)構(gòu)和晶體保護(hù)機(jī)構(gòu)；所述連接機(jī)構(gòu)用于連接驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和晶體保護(hù)機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)晶體的在位旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。

4、所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由電機(jī)和減速機(jī)組成，用于提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，所述電機(jī)通過(guò)所述減速機(jī)降低轉(zhuǎn)速并增加扭矩，以適合晶體生長(zhǎng)過(guò)程中的旋轉(zhuǎn)需求；

5、所述連接機(jī)構(gòu)包括固定連接法蘭、過(guò)渡法蘭、連接軸、晶體爐上端蓋、密封結(jié)構(gòu)、密封結(jié)構(gòu)壓蓋和緩震橡膠梅花聯(lián)軸器；其中，所述固定連接法蘭為圓環(huán)形，端面均布八個(gè)直徑相同的通孔，用于連接所述過(guò)渡法蘭與電機(jī)；所述過(guò)渡法蘭端面均布八個(gè)直徑相同的螺紋孔，用于連接所述固定連接法蘭與晶體爐上端蓋，并可調(diào)節(jié)所述連接軸的高度；所述連接軸通過(guò)緩震橡膠梅花聯(lián)軸器與電機(jī)連接，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的平穩(wěn)傳遞；所述密封結(jié)構(gòu)套裝在所述連接軸上，且固定在在所述晶體爐上端蓋的中心，所述密封結(jié)構(gòu)壓蓋固定在所述所述密封結(jié)構(gòu)的上端，用于固定所述密封結(jié)構(gòu)；

6、所述晶體保護(hù)機(jī)構(gòu)包括晶體爐上端蓋，外端面均布多個(gè)螺絲釘，用于安裝晶體架。

7、優(yōu)選的，所述密封結(jié)構(gòu)采用低負(fù)壓、端面密封方式進(jìn)行密封。

8、優(yōu)選的，所述密封結(jié)構(gòu)由心隔圈以及定心螺絲、石墨下壓預(yù)緊力彈簧、石墨環(huán)本體、密封結(jié)構(gòu)止環(huán)、止環(huán)底面與晶體爐上端面密封用的o型圈、定心隔圈壓緊螺絲、機(jī)封外殼體和機(jī)封外防護(hù)罩密封形成密封腔。

9、優(yōu)選的，所述密封腔的壓力為p＝-0.1-0.6mpa，密封腔的溫度為t＝-40℃～200℃，密封腔內(nèi)介質(zhì)為酸、堿、油、高分子懸浮介質(zhì)。

10、所述晶體爐上端蓋，采用優(yōu)質(zhì)金屬材料一體成型，密封性能高，端蓋外端均布32顆m16螺絲釘，用于安裝晶體架；

11、優(yōu)選的，所述法蘭采用優(yōu)質(zhì)金屬材料，具有更高的強(qiáng)度，抗變形能力。

12、優(yōu)選的，所述連接軸為連接晶架與電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸，采用優(yōu)質(zhì)316l鋼材，具有冷軋產(chǎn)品外觀光澤度好，由于添加mo，耐腐蝕性能，特別是耐點(diǎn)蝕性能優(yōu)秀，高溫強(qiáng)度優(yōu)秀，優(yōu)秀的加工硬化性(加工后弱磁性)固溶狀態(tài)無(wú)磁性，相對(duì)304不銹鋼，價(jià)格較高。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

14、1)本發(fā)明配合晶體生長(zhǎng)爐可以實(shí)現(xiàn)晶體的在位旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，能夠優(yōu)化晶體在生長(zhǎng)液中的位置和角度，從而改善晶體生長(zhǎng)條件，促進(jìn)晶體更快、更均勻地生長(zhǎng)。這種動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)方式相比傳統(tǒng)靜態(tài)生長(zhǎng)，能夠顯著提高晶體的生長(zhǎng)速度和成品率。

15、2)連接機(jī)構(gòu)中采用的機(jī)械密封(特別是石墨密封與機(jī)械密封壓蓋的組合)以及晶體爐上端蓋的高密封性能設(shè)計(jì)，確保了爐內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定性和純凈度。能夠有效防止外部雜質(zhì)進(jìn)入或內(nèi)部氣體泄漏，保證晶體生長(zhǎng)過(guò)程中所需的氣體氛圍和壓力條件，進(jìn)而提升晶體的質(zhì)量和純度。

16、3)緩震橡膠梅花聯(lián)軸器的使用，減少了電機(jī)與連接軸之間的振動(dòng)和沖擊，增強(qiáng)了驅(qū)動(dòng)裝置的穩(wěn)定性和可靠性。這不僅延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，還減少了因振動(dòng)引起的誤差和故障，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

17、4)連接機(jī)構(gòu)中的過(guò)渡法蘭設(shè)計(jì)使得連接軸的高低可調(diào)，為用戶提供了更多的安裝和調(diào)節(jié)空間，以適應(yīng)不同規(guī)格和型號(hào)的晶體生長(zhǎng)爐。同時(shí)，高密封性能的晶體爐上端蓋采用優(yōu)質(zhì)金屬材料一體成型，并配備易于拆卸的螺絲釘，使得設(shè)備的維護(hù)和更換部件變得更加便捷。

18、5)本發(fā)明通過(guò)整合驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、連接機(jī)構(gòu)和晶體保護(hù)機(jī)構(gòu)，形成了一種全新的、專門針對(duì)kdp與dkdp晶體生長(zhǎng)的在位旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置。這種創(chuàng)新設(shè)計(jì)不僅解決了傳統(tǒng)晶體生長(zhǎng)技術(shù)中的問(wèn)題，還為晶體生長(zhǎng)領(lǐng)域提供了新的解決方案和思路，具有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

技術(shù)特征：

1.一種用于kdp與dkdp晶體生長(zhǎng)爐的在位旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、連接機(jī)構(gòu)和晶體保護(hù)機(jī)構(gòu)；所述連接機(jī)構(gòu)用于連接驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和晶體保護(hù)機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)晶體的在位旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于kdp與dkdp晶體生長(zhǎng)爐的在位旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由電機(jī)和減速機(jī)組成，用于提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，所述電機(jī)通過(guò)所述減速機(jī)降低轉(zhuǎn)速并增加扭矩，以適合晶體生長(zhǎng)過(guò)程中的旋轉(zhuǎn)需求；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于kdp與dkdp晶體生長(zhǎng)爐的在位旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述密封結(jié)構(gòu)(6)采用低負(fù)壓、端面密封方式進(jìn)行密封。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于kdp與dkdp晶體生長(zhǎng)爐的在位旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述密封結(jié)構(gòu)(6)由心隔圈以及定心螺絲(9)、石墨下壓預(yù)緊力彈簧(10)、石墨環(huán)本體(11)、密封結(jié)構(gòu)止環(huán)(12)、晶體爐上端面密封用o型圈(13)、定心隔圈壓緊螺絲(14)、機(jī)封外殼體(15)和機(jī)封外防護(hù)罩(16)密封形成密封腔；所述連接軸(4)穿過(guò)密封結(jié)構(gòu)(6)，通過(guò)調(diào)整定心螺絲(9)使密封結(jié)構(gòu)止環(huán)(12)與連接軸(4)同軸心，止環(huán)底面與晶體爐上端面密封用o型圈(13)形成密封連接，調(diào)整定心隔圈壓緊螺絲(14)下壓機(jī)封外殼體(15)，從而壓迫石墨下壓預(yù)緊力彈簧(10)對(duì)石墨環(huán)本體(11)施加壓力，使石墨環(huán)本體(11)與密封結(jié)構(gòu)止環(huán)(12)緊密接觸，達(dá)到密封效果。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于kdp與dkdp晶體生長(zhǎng)爐的在位旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述密封腔的壓力為p＝-0.1-0.6mpa，密封腔的溫度為t＝-40℃～200℃，密封腔內(nèi)介質(zhì)為酸、堿、油、高分子懸浮介質(zhì)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于kdp與dkdp晶體生長(zhǎng)爐的在位旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述晶體爐上端蓋采用金屬材料一體成型而成。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于KDP與DKDP晶體生長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)裝置，該裝置由伺服電機(jī)減速機(jī)、固定連接法蘭過(guò)渡法蘭、晶架與電機(jī)旋轉(zhuǎn)連接軸、晶體爐上端蓋、密封結(jié)構(gòu)、密封結(jié)構(gòu)壓蓋、緩震橡膠梅花聯(lián)軸器等組成。電機(jī)加減速機(jī)通過(guò)固定法蘭連接后，減速機(jī)內(nèi)孔安裝連接軸，連接軸上下倆端安裝密封結(jié)構(gòu)，晶體爐頂蓋通過(guò)6個(gè)M12不銹鋼螺絲固定在過(guò)渡法蘭上，電機(jī)通電后通過(guò)程序驅(qū)動(dòng)減速機(jī)旋轉(zhuǎn)，減速機(jī)帶動(dòng)晶架與電機(jī)旋轉(zhuǎn)連接軸旋轉(zhuǎn)，使得晶架實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，晶架在正反轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)其他條件達(dá)到晶體快速生長(zhǎng)的目的。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)KDP與DKDP晶體的高效生長(zhǎng)，減少人工成本，提高KDP與DKDP晶體生長(zhǎng)的容錯(cuò)率，進(jìn)一步優(yōu)化后續(xù)生長(zhǎng)槽的建造。

技術(shù)研發(fā)人員：劉斌,王斌,頓愛歡,嵇文超,錢瀚鵬,王新芳,潘向東,徐學(xué)科
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19