專利名稱：一種裝備軸向靜磁場的真空晶體生長設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種裝備靜磁場的真空晶體生長設備，特別涉及一種裝備軸向靜 磁場的真空晶體生長設備。
背景技術：
目前常見的裝備靜磁場的爐體設備有如下三種臥式的靜磁場熱處理爐、磁場半 導體晶體生長爐和超導磁場晶體生長爐。其中，臥式的靜磁場熱處理爐主要是對固態式樣 進行熱處理。而附加磁場的半導體晶體生長爐是利用靜磁場對半導體熔體在凝固過程的 溫度波動進行抑制，從而實現晶體的無溶質帶的生長，在工作過程中，磁場對晶體取向沒有 明顯作用；在這種設備中，作用于熔體的磁場方向也不是均勻平行的，由于設備的徑向尺寸 大，所施加的磁場強度一般也小于o. 5T ；在該類設備中，晶體的生長方式一般采用立式的 向上提拉法。臥式的磁場熱處理爐和磁場半導體晶體生長爐目前都在工業中得到應用。而 具有平行磁場的超導磁場晶體生長設備，目前主要在實驗室得到使用，還沒有得到工業應 用；這類設備由于主要在實驗室針對特定材料而使用，因而其缺點是功能不全，如不能抽真 空或高真空；自動化程度不高，均勻磁場的范圍小或只能在低溫加熱等。
發明內容針對現有裝備靜磁場的爐體設備的缺點，本實用新型提供一種新型的裝備軸向靜 磁場的真空晶體生長設備。為了實現上述目的，本實用新型所采取的措施一種裝備軸向靜磁場的真空晶體生長設備，包含爐體上蓋、立式縱向爐體，立式縱 向爐體由上蓋板和下蓋板部分密封；立式縱向爐體內部的加熱電源由上蓋板的銅接頭引 入，爐體內部不同區間的測溫熱電偶分別由上蓋板、下蓋板預留接頭分別引出；立式縱向爐 體下部與縱向爐體支架連接；立式縱向爐體的筒壁是通水冷卻層，爐體內設置有加熱電阻 元件，爐體內筒壁和加熱電阻元件之間設置有保溫層；保溫層的下部留有能容納下拉桿進 出的管孔；立式縱向爐體底部位置與抽真空系統4通過管路連接，抽真空系統由機械泵和 擴散泵組成；所述的立式縱向爐體中部周圍設置有縱向磁場裝置，縱向磁場裝置設置于磁場裝 置支架上；磁場裝置的勵磁線圈采用通水銅管或超導線圈，磁場的中心區域能夠形成縱向 大于10厘米的均勻軸向磁場；下蓋板和通水冷卻室相連；抽真空系統由分子泵組成。所述下拉桿系統可對下拉桿實現由0. 005-lmm/s的上推或下拉的速度調節。本實用新型的有益效果裝備軸向縱深靜磁場的真空凝固設備能夠實現對磁性材 料在凝固過程進行晶體取向控制，也可以對磁性材料在其居里點進行熱處理，以改善材料 的磁物理性能；結構簡單、生產成本低。
圖1，本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
一種裝備軸向靜磁場的真空晶體生長設備，如圖1所示，包含爐體上蓋1、立式縱 向爐體2，立式縱向爐體2由上蓋板1和下蓋板6部分密封，下蓋板6和通水冷卻室7相連； 立式縱向爐體2內部的加熱電源由上蓋板的銅接頭引入，爐體內部上下區間的測溫熱電偶 分別由上蓋板1、下蓋板6預留接頭分別引出；爐體下蓋部位6與縱向爐體支架9連接；立 式縱向爐體2的筒壁是通水冷卻層，爐體內設置有加熱電阻元件，爐體內筒壁和加熱電阻 元件之間設置有保溫層；保溫層的下部留有能容納下拉桿8進出的管孔；立式縱向爐體2 底部位置與抽真空系統4通過管路連接，抽真空系統4由機械泵和油擴泵組成，也可由分子 泵組成；立式縱向爐體2中部周圍設置有縱向磁場裝置3，縱向磁場裝置3設置于磁場裝置 支架5上；磁場裝置3的勵磁線圈可采用通水銅管或超導線圈，磁場的中心區域能夠形成 縱向大于10厘米的均勻軸向磁場，且與爐體內部加熱的溫度均勻區重合。在專利實施過程 中，首先，將設備各部分和控制電源聯好控制線路，將被加工材料由下拉桿7推至預定工作 位置；密封好設備，利用抽真空系統4抽真空至所需程度，爐內可以實現103帕以上的高真 空；然后，向立式縱向爐體2灌入氬氣至材料所需的蒸汽壓，通過熱電阻元件加熱并按程序 升溫，可實現從室溫到1600°的按程序連續升溫和控溫。按程序通過磁場裝置3施加靜磁 場，試樣或產品的被加熱位置位于靜磁場的中心，軸向靜磁場可保證產品位置區域的磁力 線是平行的，靜磁場強度大于0. 5T，磁場裝置可采用通水銅螺管或超導線；最后，停止保溫 和磁場，由下拉桿7下移將試樣或產品下移至冷卻腔7內，設備的下拉桿7可準確地將產品 置于工作區域及退出爐體；試樣或產品冷卻后，按操作程序取出產品。本領域內普通的技術人員的簡單更改和替換都是本實用新型的保護范圍之內。
權利要求一種裝備軸向靜磁場的真空晶體生長設備，包含爐體上蓋(1)、立式縱向爐體(2)，其特征在于，立式縱向爐體(2)由上蓋板(1)和下蓋板(6)部分密封；立式縱向爐體(2)內部的加熱電源由上蓋板的銅接頭引入，爐體內部不同區間的測溫熱電偶分別由上蓋板(1)、下蓋板(6)預留接頭分別引出；立式縱向爐體(2)下部與縱向爐體支架(9)連接；立式縱向爐體(2)的筒壁是通水冷卻層，爐體內設置有加熱電阻元件，爐體內筒壁和加熱電阻元件之間設置有保溫層；保溫層的下部留有能容納下拉桿(8)進出的管孔；立式縱向爐體(2)底部位置與抽真空系統(4)通過管路連接，抽真空系統(4)由機械泵和擴散泵組成。
2.根據權利要求1所述一種裝備軸向靜磁場的真空晶體生長設備，其特征在于，所述 的立式縱向爐體(2)中部周圍設置有縱向磁場裝置(3)，縱向磁場裝置(3)設置于磁場裝置 支架(5)上；磁場裝置(3)的勵磁線圈采用通水銅管或超導線圈，磁場的中心區域能夠形成 縱向大于10厘米的均勻軸向磁場。
3.根據權利要求2所述一種裝備軸向靜磁場的真空晶體生長設備，其特征在于，下蓋 板(6)和通水冷卻室(7)相連。
4.根據權利要求3所述一種裝備軸向靜磁場的真空晶體生長設備，其特征在于，抽真 空系統(4)由分子泵組成。
專利摘要本實用新型公開了一種裝備軸向靜磁場的真空晶體生長設備，包含爐體上蓋立式縱向爐體，立式縱向爐體由上蓋板和下蓋板部分密封，下蓋板和通水冷卻室相連；立式縱向爐體內部的加熱電源由上蓋板的銅接頭引入，爐體內部上下區間的測溫熱電偶分別由上蓋板、下蓋板預留接頭分別引出；爐體下部位與縱向爐體支架連接；立式縱向爐體底部位置與抽真空系統通過管路連接，抽真空系統由機械泵和油擴泵組成；本實用新型的有益效果裝備軸向縱深靜磁場的真空凝固設備能夠實現對磁性材料在凝固過程進行晶體取向控制，也可以對磁性材料在其居里點進行熱處理，以改善材料的磁物理性能；結構簡單、生產成本低。
文檔編號C30B30/04GK201581153SQ20092024204
公開日2010年9月15日 申請日期2009年12月31日 優先權日2009年12月31日
發明者傅盛輝, 鄧沛然 申請人:寧波市磁正稀土材料科技有限公司