基于ANSYS软轴型单晶炉提拉系统晃动分析

在软轴型单晶炉实际拉晶过程中发现,单晶炉提拉系统在其工作转速达到13~14r/min范围时,发生明显晃动,严重影响了单晶炉拉晶质量和生产效率。为解决此问题,本文选取单晶炉提拉系统为研究对象,建立提拉系统不同软轴长度和不同摆锤质量的有限元模型,对其进行结构模态分析求出固有频率及其对应的临界转速。分析结果表明,提拉系统软轴长度和摆锤质量在某些范围内,其临界转速接近13~14r/min。因此,提拉系统软轴的长度和摆锤重量是引起系统晃动的可能原因,在实际拉晶生产中为了避免提拉系统的晃动,需要选择适当长度和重量的软轴和摆锤。

自动加料单晶炉的设计与研究

由于传统的晶体生长设备不具备加料功能,在晶体生长过程中无法进行原料补充,所以最终的晶体尺寸通常受制于坩埚和设备大小。而更大尺寸的坩埚和设备成本高,这制约了大尺寸晶体的研究和发展。该文设计了一种自动加料系统,可根据已生长的晶体质量向坩埚内补充同等质量的原料,确保坩埚内固-液界面保持不变,从而实现小坩埚生长大尺寸晶体的目标,提高了设备利用率,节约了能源,降低了生产成本,促进了大尺寸晶体的发展。

大尺寸YVO_(4)晶体的自动控径提拉法生长

本文报道了在自动控制直径条件下大尺寸YVO_(4)晶体的提拉法生长研究。利用改进的上称重法生长大尺寸YVO_(4)晶体,在提拉法单晶生长过程中,晶体扩肩部分采用斜率积分模式,转肩部分采用斜率积分过渡到直径积分模式,等径部分采用直径积分模式,应用这种分段控制方式成功地实现了YVO_(4)晶体的自动化生长。采用4台50型自动化生长炉对YVO_(4)晶体自动化生长工艺进行了长达一年的可靠性验证,预设技术目标为晶体直径大于40 mm,等径部分长度大于30 mm,B级晶体质量达80%以上,采用自动控制方法生长晶体毛坯共计138个,晶体直径达标率为99.3%,等径部分长度达标率为53.6%,晶体生长良品率为88.4%。本文还讨论了影响晶体等径部分长度达标率的若干工艺因素。