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摘要
以提拉法单晶炉为研究对象,首先设计各种真空元件的密封结构,逐一给出结构设计的技术路线。静密封的密封件采用O形垫圈和矩形垫片,动密封的密封件采用唇形圈、O形圈和磁流体。指出不同结构之间的区别,介绍各自用途和使用场合。然后引入Roth密封机理、Hertz弹性接触理论和Reynolds流体润滑摩擦学原理,根据理论和数值分析及试验研究成果,对设计参数、机械加工和装配工艺参数进行论述。建立了局部和全局、硬轴炉型和软轴炉型试验装备,充分考虑单晶炉运行参数,模拟晶体生长条件,对不同炉型的试验装备进行了抽真空、充氩气试验。结果表明,观察窗、电极、硬轴、软轴和其他引入等23种真空元件的结构形式在不同使用场合完全满足晶体生长所需要的真空度及压力值。这些元件结构还可推广应用于坩埚下降法、区熔法等晶体生长设备及其他真空应用装置。
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