專利名稱：高頻及中頻感應(yīng)加熱溫度控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高頻及中頻感應(yīng)加熱溫度控制裝置。
熱電偶控溫通常比較準(zhǔn)確，但是通常使用的是雙鉑銠熱電偶，對于高熔點晶體生長來說，控溫的溫度還是很低的。其他現(xiàn)有的高溫?zé)犭娕加捎诰哂袣浠?、易斷、單次使用成本高等缺點。應(yīng)用受限。
光信號控制溫度比較高，理論上可以達到坩堝使用溫度的上限，但是這種方法也具有一定的弊病，即在600℃以下由于材料的輻射很弱，無法進行溫度控制，這使得在晶體生長的降溫階段不得不采用手動降溫，很容易炸裂。另外，有時由于氣流擾動和熔體內(nèi)對流以及保溫材料落下等原因也會造成溫度控制的不穩(wěn)定。如圖1所示。
功率信號控溫優(yōu)越性比較多，比如控溫范圍比較寬和受爐內(nèi)流體擾動比較小等。但是這種方法控溫信號受拾波線圈所處環(huán)境影響較大，當(dāng)外界干擾電磁信號產(chǎn)生瞬時變化時，會影響導(dǎo)流板上的加熱電流。如圖2所示。
綜上所述，以上各種控溫方式均有其優(yōu)點和缺點。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種高頻及中頻感應(yīng)加熱溫度控制裝置。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案一種高頻及中頻感應(yīng)加熱溫度控制裝置，其特征在于它由拾波線圈、濾波電阻電容、真空熱偶管和杜瓦瓶組成，拾波線圈的兩端并聯(lián)濾波電阻電容后接真空熱偶管的燈絲相連，而真空熱偶管的熱電偶的兩端延伸一控溫信號端，該真空熱偶管放在盛滿變壓器油的杜瓦瓶中。
本發(fā)明基于一種綜合利用功率信號直接控溫和熱電偶控溫的優(yōu)點，克服它們的缺點的思想，提出了新的控溫方案巧妙地利用了真空管中發(fā)熱絲和熱電偶的結(jié)構(gòu)，將從拾波線圈得到的電信號首先加熱真空管內(nèi)的燈絲，調(diào)整電阻和電容可以控制加熱電流的大小，通過真空管中的熱電偶將電熱絲的熱信號轉(zhuǎn)換成電信號，該裝置通過燈絲將空間瞬間干擾信號平抑，達到穩(wěn)定的控溫效果。
該裝置在生長釔鋁石榴石晶體的試用表明，在生長過程中信號的波動率僅為千分之一，遠小于光信號以及直接從拾波線圈得到的電信號的波動率。經(jīng)過晶體生長的實踐證明該方法控溫效果很好，很實用。
本發(fā)明具有控溫范圍寬、信號波動小、成本低等優(yōu)點，有利于晶體生長的精密控溫，有利于提高晶體質(zhì)量。


圖1是現(xiàn)有的光信號控制溫度的裝置示意2是現(xiàn)有的功率信號控溫裝置示意3是本發(fā)明高頻及中頻感應(yīng)加熱溫度控制裝置示意圖具體實施方式
先請參閱圖3所示，本發(fā)明高頻及中頻感應(yīng)加熱溫度控制裝置，它由拾波線圈1、濾波電阻電容2、真空熱偶管3和杜瓦瓶5組成，拾波線圈1的兩端并聯(lián)濾波電阻電容2后接真空熱偶管3的燈絲31相連，而真空熱偶管3的熱電偶32的兩端延伸一控溫信號端33，真空熱偶管3放在盛滿變壓器油4的杜瓦瓶5中。
其工作情況是將從拾波線圈1得到的電信號首先加熱真空熱偶管3內(nèi)的燈絲31，調(diào)整濾波電阻電容2可以控制加熱電流的大小，通過真空熱偶管3中的熱電偶32將電熱絲31的熱信號轉(zhuǎn)換成電信號，該裝置通過燈絲31將空間瞬間干擾信號平抑，達到穩(wěn)定的控溫效果，整個裝置放在盛滿變壓器油4的杜瓦瓶5中。
采用本發(fā)明裝置進行控溫，將Yb∶YAG原料按照比例混勻，置于銥坩堝中，裝爐。緩慢抽真空至8×10-3MP，充入純氮氣，至0.12MP壓力后開始升溫，至1500℃時觀察爐內(nèi)的壓力，根據(jù)爐內(nèi)的壓力再充入適當(dāng)比例的氧氣，然后升溫熔料，下籽晶進行生長。生長條件為拉速1～2mm/hr，轉(zhuǎn)速5～20rpm，生長完畢后逐漸降至室溫出爐生長Yb∶YAG晶體。加熱功率在15kW左右，在整個晶體生長過程中，功率信號波動僅為千分之1，控制穩(wěn)定。生長出來的晶體質(zhì)量達到激光晶體質(zhì)量要求。
權(quán)利要求
1.一種高頻及中頻感應(yīng)加熱溫度控制裝置，其特征在于它由拾波線圈(1)、濾波電阻電容(2)、真空熱偶管(3)和杜瓦瓶(5)組成，拾波線圈(1)的兩端并聯(lián)濾波電阻電容(2)后接真空熱偶管(3)的燈絲(31)相連，而真空熱偶管(3)的熱電偶(32)的兩端延伸一控溫信號端(33)，真空熱偶管(3)放在盛滿變壓器油(4)的杜瓦瓶(5)中。
全文摘要
一種高頻及中頻感應(yīng)加熱溫度控制裝置，其特征在于它由拾波線圈、濾波電阻電容、真空熱偶管和杜瓦瓶組成，拾波線圈的兩端并聯(lián)濾波電阻電容后接真空熱偶管的燈絲相連，而真空熱偶管的熱電偶的兩端延伸一控溫信號端，該真空熱偶管放在盛滿變壓器油的杜瓦瓶中。本發(fā)明具有控溫范圍寬、信號波動小、成本低等優(yōu)點，有利于晶體生長的精密控溫，有利于提高晶體質(zhì)量。
文檔編號F27B14/00GK1475766SQ0312934
公開日2004年2月18日 申請日期2003年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月18日
發(fā)明者趙志偉, 徐軍, 鄧佩珍, 徐曉東, 宋平新, 周圣明, 周國清 申請人:中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所