一種紅外引晶輔助系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于藍(lán)寶石生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種紅外引晶輔助系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]藍(lán)寶石的主要成分為氧化鋁，由于其具有優(yōu)異的光學(xué)性能、機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性，強(qiáng)度高、硬度大、耐沖刷的優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用于紅外軍事裝置、衛(wèi)星空間技術(shù)、高強(qiáng)度激光的窗口材料。
[0003]藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)分為原料熔化、引晶、放肩、等徑生長(zhǎng)、收尾、退火和降溫七個(gè)階段，其中除引晶外的六個(gè)階段均已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，只有引晶過(guò)程對(duì)人員依賴程度很高，而引晶人員培養(yǎng)周期漫長(zhǎng)，這就大大限制了企業(yè)的擴(kuò)展速度。引晶即以籽晶棒接觸到氧化鋁熔湯表面，在晶種和熔湯的固液界面上開始生長(zhǎng)，和晶種相同結(jié)構(gòu)的單晶在晶種上拉晶一段時(shí)間以形成晶頸。在引晶過(guò)程中，為了尋找合適的引晶溫度和降低籽晶缺陷對(duì)藍(lán)寶石晶錠的質(zhì)量影響，這需要靠引晶人員對(duì)溫度的精確控制，然而目前這項(xiàng)工作完全靠引晶人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷，無(wú)疑增加了引晶的難度和不確定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決目前在生產(chǎn)藍(lán)寶石的引晶過(guò)程中，由于需要靠引晶人員對(duì)溫度的精確控制，所以這項(xiàng)工作完全靠引晶人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷，從而導(dǎo)致引晶難度大且具有不確定性的技術(shù)問(wèn)題，提供一種紅外引晶輔助系統(tǒng)。
[0005]為了對(duì)披露的實(shí)施例的一些方面有一個(gè)基本的理解，下面給出了簡(jiǎn)單的概括。該概括部分不是泛泛評(píng)述，也不是要確定關(guān)鍵/重要組成元素或描繪這些實(shí)施例的保護(hù)范圍。其唯一目的是用簡(jiǎn)單的形式呈現(xiàn)一些概念，以此作為后面的詳細(xì)說(shuō)明的序言。
[0006]本實(shí)用新型所采用放入技術(shù)方案如下:
[0007]提出一種紅外引晶輔助系統(tǒng)，包括紅外測(cè)溫裝置和用于支撐所述紅外測(cè)溫裝置的固定支架，以及連接在所述紅外測(cè)溫裝置輸出端的數(shù)據(jù)收集處理系統(tǒng)；所述紅外測(cè)溫裝置包括光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器和信號(hào)放大器，所述光學(xué)系統(tǒng)經(jīng)光柵盤將視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)紅外福射能量聚焦在所述光電探測(cè)器內(nèi)置的檢測(cè)電阻上，所述光電探測(cè)器末端連接至所述信號(hào)放大器，所述信號(hào)放大器由前置放大電路、選頻放大電路和末級(jí)放大電路組成，所述光柵盤還連接有調(diào)制設(shè)備；所述數(shù)據(jù)收集處理系統(tǒng)包括:與所述信號(hào)放大器末端連接的記錄模塊、對(duì)目標(biāo)發(fā)射率進(jìn)行校正的矯正模塊和計(jì)算目標(biāo)紅外輻射能量的理論溫度的計(jì)算單元。
[0008]進(jìn)一步的，所述的一種紅外引晶輔助系統(tǒng)，還包括電源，所述電源為所述調(diào)制設(shè)備、記錄模塊和信號(hào)放大器提供工作電壓。
[0009]進(jìn)一步的，所述光電探測(cè)器內(nèi)置的檢測(cè)電阻串聯(lián)有補(bǔ)償電阻。
[0010]再進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)收集處理系統(tǒng)還包括顯示模塊，所述顯示模塊與所述矯正模塊的輸出端連接，所述顯示模塊通過(guò)顯示屏接口外接顯示屏以顯示矯正后的目標(biāo)溫度值。
[0011]本實(shí)用新型所帶來(lái)的有益效果:通過(guò)對(duì)熔湯溫度的測(cè)量，輔助引晶人員工作，大大降低了引晶的難度，提高引晶過(guò)程的可控性，并且提高了引晶的效率，可達(dá)到20%以上。
[0012]為了上述以及相關(guān)的目的，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括后面將詳細(xì)說(shuō)明并在權(quán)利要求中特別指出的特征。下面的說(shuō)明以及附圖詳細(xì)說(shuō)明某些示例性方面，并且其指示的僅僅是各個(gè)實(shí)施例的原則可以利用的各種方式中的一些方式。其它的益處和新穎性特征將隨著下面的詳細(xì)說(shuō)明結(jié)合附圖考慮而變得明顯，所公開的實(shí)施例是要包括所有這些方面以及它們的等同。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型一種紅外引晶輔助系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下描述和附圖充分地示出本發(fā)明的具體實(shí)施方案，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`它們。其他實(shí)施方案可以包括結(jié)構(gòu)的、邏輯的、電氣的、過(guò)程的以及其他的改變。實(shí)施例僅代表可能的變化。除非明確要求，否則單獨(dú)的部件和功能是可選的，并且操作的順序可以變化。一些實(shí)施方案的部分和特征可以被包括在或替換其他實(shí)施方案的部分和特征。
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種紅外引晶輔助系統(tǒng)，包括紅外測(cè)溫裝置、固定支架和數(shù)據(jù)收集處理系統(tǒng)I ο所述固定支架用于支撐所述紅外測(cè)溫裝置對(duì)熔湯溫度進(jìn)行測(cè)量，采用活動(dòng)便攜支架，固定所述紅外測(cè)溫裝置并保證紅外測(cè)溫裝置處于絕對(duì)水平位置，并采用12V信號(hào)線傳輸。
[0016]所述數(shù)據(jù)收集處理系統(tǒng)I連接在所述紅外測(cè)溫裝置的輸出端，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和處理，并通過(guò)人機(jī)交互界面將處理過(guò)的數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。
[0017]其中，所述紅外測(cè)溫裝置包括光學(xué)系統(tǒng)2、光電探測(cè)器3和信號(hào)放大器4。光學(xué)系統(tǒng)2是指由透鏡、反射鏡、棱鏡和光闌等多種光學(xué)元件按一定次序組合成的系統(tǒng)，用于成像和做光學(xué)信息處理。所述光學(xué)系統(tǒng)I經(jīng)光柵盤7將視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量聚焦在所述光電探測(cè)器3上，視場(chǎng)的大小由測(cè)溫儀的光學(xué)零件及其位置確定，光電探測(cè)器3的原理是由輻射引起被照射材料電導(dǎo)率發(fā)生改變，所以，所述光電探測(cè)器3內(nèi)置的檢測(cè)電阻Rl用來(lái)衡量檢測(cè)視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量。所述光電探測(cè)器3末端連接至所述信號(hào)放大器4，所述信號(hào)放大器4由三級(jí)放大電路組成，即所述光電探測(cè)器3末端依次連接有前置放大電路41、選頻放大電路42和末級(jí)放大電路43。
[0018]所述紅外引晶輔助系統(tǒng)還包括調(diào)制設(shè)備6，所述調(diào)制設(shè)備6與所述光柵盤7連接，以對(duì)所述光柵盤7進(jìn)行調(diào)制以更好的聚焦紅外輻射能量。
[0019]所述數(shù)據(jù)收集處理系統(tǒng)I包括:記錄模塊11、矯正模塊12和計(jì)算單元13，所述計(jì)算單元13用于按照儀器內(nèi)療的算法計(jì)算目標(biāo)紅外輻射能量的理論溫度，所述矯正模塊12與所述計(jì)算單元13連接，用于對(duì)目標(biāo)發(fā)射率進(jìn)行校正。紅外能量聚焦在所述光電探測(cè)器3上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)，所述電信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器和信號(hào)處理電路處理后傳輸至數(shù)據(jù)收集處理系統(tǒng)1，數(shù)據(jù)收集處理系統(tǒng)I按照儀器內(nèi)療的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值。所述記錄模塊11連接在所述信號(hào)放大器4的輸出端，用以對(duì)測(cè)量和矯正過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，便于后期的查看和整理。
[0020]在一些可選的實(shí)施例中，所述的一種紅外引晶輔助系統(tǒng)，還包括電源8，所述電源8為所述調(diào)制設(shè)備6、記錄模塊11和信號(hào)放大器4提供工作電壓。
[0021]在一些可選的實(shí)施例中，所述光電探測(cè)器3內(nèi)置的檢測(cè)電阻Rl經(jīng)兩個(gè)電容Cl和C2串聯(lián)有補(bǔ)償電阻R2，并通過(guò)并聯(lián)的方式將檢測(cè)的信號(hào)輸送至信號(hào)放大器4。
[0022]在一些可選的實(shí)施例中，所述紅外測(cè)溫裝置I還包括顯示模塊14，所述顯示模塊14與所述矯正模塊12的輸出端連接，所述顯示模塊14通過(guò)顯示屏接口外接顯示屏以顯示矯正后的目標(biāo)溫度值。將藍(lán)寶石生長(zhǎng)過(guò)程溫度實(shí)時(shí)展示，輔助引晶人員工作，大大降低了引晶的難度，提尚了引晶的效率達(dá)20%以上。
[0023]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所做的改變，修飾，替代，組合，簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種紅外引晶輔助系統(tǒng)，其特征在于，包括紅外測(cè)溫裝置和用于支撐所述紅外測(cè)溫裝置的固定支架，以及連接在所述紅外測(cè)溫裝置輸出端的數(shù)據(jù)收集處理系統(tǒng)；所述紅外測(cè)溫裝置包括光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器和信號(hào)放大器，所述光學(xué)系統(tǒng)經(jīng)光柵盤將視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量聚焦在所述光電探測(cè)器內(nèi)置的檢測(cè)電阻上，所述光電探測(cè)器末端連接至所述信號(hào)放大器，所述信號(hào)放大器由前置放大電路、選頻放大電路和末級(jí)放大電路組成，所述光柵盤還連接有調(diào)制設(shè)備；所述數(shù)據(jù)收集處理系統(tǒng)包括:與所述信號(hào)放大器末端連接的記錄模塊、對(duì)目標(biāo)發(fā)射率進(jìn)行校正的矯正模塊和計(jì)算目標(biāo)紅外輻射能量的理論溫度的計(jì)算單J L ο2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅外引晶輔助系統(tǒng)，其特征在于，還包括電源，所述電源為所述調(diào)制設(shè)備、記錄模塊和信號(hào)放大器提供工作電壓。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅外引晶輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述光電探測(cè)器內(nèi)置的檢測(cè)電阻串聯(lián)有補(bǔ)償電阻。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅外引晶輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)收集處理系統(tǒng)還包括顯示模塊，所述顯示模塊與所述矯正模塊的輸出端連接，所述顯示模塊通過(guò)顯示屏接口外接顯示屏以顯示矯正后的目標(biāo)溫度值。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種紅外引晶輔助系統(tǒng)，包括紅外測(cè)溫裝置和用于支撐所述紅外測(cè)溫裝置的固定支架，以及連接在紅外測(cè)溫裝置輸出端的數(shù)據(jù)收集處理系統(tǒng)；紅外測(cè)溫裝置包括光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器和信號(hào)放大器，所述光學(xué)系統(tǒng)經(jīng)光柵盤將視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量聚焦在光電探測(cè)器內(nèi)置的檢測(cè)電阻上，光電探測(cè)器末端連接至信號(hào)放大器，所述光柵盤還連接有調(diào)制設(shè)備；所述數(shù)據(jù)收集處理系統(tǒng)包括：記錄模塊、矯正模塊和計(jì)算單元。通過(guò)對(duì)熔湯溫度的測(cè)量，輔助引晶人員工作，大大降低了引晶的難度，提高引晶過(guò)程的可控性，并且提高了引晶的效率，可達(dá)到20％以上。
【IPC分類】G01J5/20
【公開號(hào)】CN204831568
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520357527
【發(fā)明人】潘健武, 石詳
【申請(qǐng)人】山西晶科光電材料有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年5月28日