一种大直径红外锗单晶的取棒装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种大直径红外锗单晶的取棒装置，属于单晶制备领域。


背景技术：

2.随着红外光学领域内锗的应用范围越来越广，竞争也越来越激烈，随着拉晶工艺的改进，拉晶工艺已经由引晶、缩颈、慢放肩、长收尾工艺变为短引晶、平肩、断尾、炉内退火工艺，大大缩短了长晶时间，但同时带来了新的问题：由于引晶较短，横向剪切的耐受力很差，晶棒无法随着炉盖旋转至炉外取出(由于旋转平移过程中，会产生横向剪切力，极易在细颈处断裂)，只能将晶棒放在埚内，冷却后人工抱出，降低了生产效率，提高了劳动强度。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种大直径红外锗单晶的取棒装置，提高了生产效率，降低了劳动强度，避免了人工搬运过程中的风险。
4.为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：
5.一种大直径红外锗单晶的取棒装置，包括支撑筒；支撑筒为有底无顶的方形筒结构；支撑筒的外侧顶部设有两个相对设置的叉车孔，两个叉车孔的轴向相互平行、且水平设置；支撑筒的侧壁均为镂空的边框结构，支撑筒上设有定位装置，定位装置包括两根固定杆和两根活动杆，两根固定杆相对、且平行设置在支撑筒相对的两侧面上，活动杆的两端分别活动连接在两根固定杆上，两根活动杆平行且相对设置。
6.上述有底无顶，也即有底面无顶面，为有底面的敞口的结构；两个相对设置的叉车孔的设置，便于叉车两货叉(插条)的伸入，进而可利用叉车进行搬运；支撑筒的侧壁均为镂空的边框结构，一方面，节约材料，减低成本，另一方面，便于定位装置的操作，便于观察；定位装置的设置，便于使用时，对晶棒形成进一步的限位，以更好地确保稳定性，活动杆位置可调，适应性好。
7.利用上述装置，取晶棒时，包括如下步骤：
8.1)单晶炉温度降至200℃以下后，炉内充气至常压，升起炉盖(不旋转平移)，利用重锤将晶棒向上直升至炉盖下沿的上方；
9.2)将取棒装置放入石墨坩埚内放稳；
10.3)下降晶棒至取棒装置内放稳；
11.4)用斜口钳剪断籽晶后将重锤升至炉盖下沿上方，旋转炉盖至一边；
12.5)利用调整定位装置的活动杆使其贴合晶棒，然后固定活动杆；
13.6)使用液氩堆高车通过取棒装置上的叉车孔将取棒装置连同晶棒一起叉出、自然冷却。
14.上述装置可帮助操作人员将晶棒快速取出炉，可以高温出炉，既不影响生产效率，又能保护员工和晶棒的安全。
15.为了确保稳定性，支撑筒的高度不高于晶棒的高度，不低于晶棒高度的2/3。支撑
筒的内接圆直径大于晶棒的直径，以确保晶棒能顺利的放入。
16.为了更好地保护晶棒，支撑筒内底部设有弹性层。
17.为了兼顾弹性、耐热性等性能，弹性层为石墨软毡层。
18.为了进一步确保晶棒在取出过程中的稳定性，定位装置有两层，分别为上层定位装置和下层定位装置；上层定位装置的两根活动杆和下层定位装置的两根活动杆形成井字形结构。这样可对晶棒的四个方向均形成有效防护。
19.为了方便操作，方便设备的制造，固定杆上设有沿长度方向设置的两个以上的第一销孔，活动杆的两端分别设有第二销孔，活动杆的两端通过同时穿过第一销孔和第二销孔的销钉活动连接在固定杆上。
20.优选，支撑筒的横截面为正方形。
21.为了更好地确保稳定性，叉车孔设在支撑筒侧边的中间位置。这样可以确保受力的均匀性。
22.上述固定杆的两端分别与所在侧面的边框两侧固定连接。
23.本实用新型未提及的技术均参照现有技术。
24.本实用新型大直径红外锗单晶的取棒装置，实现了晶棒的高温出炉，可将晶棒快速取出炉，提高了生产效率，降低了劳动强度，避免了人工搬运过程中的风险。
附图说明
25.图1为本实用新型大直径红外锗单晶的取棒装置的结构示意图；
26.图2为图1的俯视图；
27.图3为取棒过程示意图，其中，a为炉盖升起、取棒装置放入，b为下降晶棒至取棒装置中，c为旋转炉盖至一边，准备叉走取棒装置；
28.图中，1为支撑筒，11为叉车孔，12为固定杆，13为活动杆，14为石墨软毡层，2为晶棒，21为籽晶，3为炉盖，4为炉桶，5为坩埚，6为重锤。
具体实施方式
29.为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例进一步阐明本实用新型的内容，但本实用新型的内容不仅仅局限于下面的实施例。
30.本申请“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等方位词为基于附图所示或使用状态时的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
31.实施例1
32.如图1
‑
2所示，一种大直径红外锗单晶的取棒装置，包括支撑筒；支撑筒为有底无顶的方形筒结构；支撑筒的外侧顶部设有两个相对设置的叉车孔，两个叉车孔的轴向相互平行、且水平设置；支撑筒的侧壁均为镂空的边框结构，支撑筒上设有定位装置，定位装置包括两根固定杆和两根活动杆，两根固定杆相对、且平行设置在支撑筒相对的两侧面上，活动杆的两端分别活动连接在两根固定杆上，两根活动杆平行且相对设置。
33.利用上述装置，取晶棒时，包括如下步骤：
34.1)单晶炉温度降至200℃以下后，炉内充气至常压，竖直升起炉盖(不旋转平移)，利用重锤将晶棒向上直升至炉盖下沿的上方；
35.2)将取棒装置放入石墨坩埚内放稳，如图3中a所示；
36.3)下降晶棒至取棒装置内放稳，如图3中b所示；
37.4)用斜口钳剪断籽晶后将重锤升至炉盖下沿上方，旋转炉盖至一边，如图3中c所示；
38.5)利用调整定位装置的活动杆使其贴合晶棒，然后固定活动杆；
39.6)使用液氩堆高车通过取棒装置上的叉车孔将取棒装置连同晶棒一起叉出自然冷却。
40.上述装置可帮助操作人员将晶棒快速取出炉，可以高温出炉，既不影响生产效率，又能保护员工和晶棒的安全。为了确保稳定性，支撑筒的高度不高于晶棒的高度，不低于晶棒高度的2/3。支撑筒的内接圆直径大于晶棒的直径，以确保晶棒能顺利的放入。
41.实施例2
42.在实施例1的基础上，进一步作了如下改进：如图1所示，为了更好地保护晶棒，支撑筒内底部设有弹性层，弹性层为石墨软毡层。
43.实施例3
44.在实施例2的基础上，进一步作了如下改进：如图1
‑
2所示，为了进一步确保晶棒在取出过程中的稳定性，定位装置有两层，分别为上层定位装置和下层定位装置；上层定位装置的两根活动杆和下层定位装置的两根活动杆形成井字形结构。这样可对晶棒的四个方向均形成有效防护。
45.实施例4
46.在实施例3的基础上，进一步作了如下改进：为了方便操作，方便设备的制造，固定杆上设有沿长度方向设置的两个以上的第一销孔，活动杆的两端分别设有第二销孔，活动杆的两端通过同时穿过第一销孔和第二销孔的销钉活动连接；支撑筒的横截面为正方形；为了更好地确保稳定性，叉车孔设在支撑筒侧边的中间位置，这样可以确保受力的均匀性；上述固定杆的两端分别与所在侧面的边框两侧固定连接。
47.上述大直径红外锗单晶的取棒装置，实现了晶棒的高温出炉，可将晶棒快速取出炉，提高了生产效率，降低了劳动强度，避免了人工搬运过程中的风险。