本實用新型涉及一種設置于長晶爐觀察孔的攝像裝置，尤其是用于泡生法、CZ法、導模法藍寶石單晶爐晶體生長用的藍寶石長晶爐攝像頭裝置，屬于晶體生長設備和裝置的技術領域。

背景技術：

藍寶石單晶爐是LED產業鏈中重要的晶體生長設備。目前，世界上用于藍寶石單晶體生長的主流方法有以下幾種：導模法、提拉法、熱交換法和泡生法。而泡生法、提拉法、導模法，在引晶的過程中都有一個共同點，那就是提拉籽晶的方式長出藍寶石晶體。

導模法是將一個高熔點的惰性模具放入熔體中，模具的下部帶有細的管道，熔體由于毛細作用被吸引到模具的上表面，與一根籽晶接觸后既隨著籽晶的提拉而不斷凝固，而模具上部的邊緣控制著晶體的形狀。該工藝可用于各類異型藍寶石單晶，如長達幾百米的藍寶石纖維、長達1米的藍寶石管、寬75mm長1米的晶片等。與其它晶體生長工藝相比，導模法可直接拉出預定形狀的藍寶石晶體，不需要將大塊的晶體切、磨、拋光等加工工序。這樣不僅減少了加工工序，提高工作效率，而且還可以節省大量的原料，提高材料的利用率。

提拉法，簡稱CZ法。先將原料加熱至熔點后熔化形成熔湯，再利用一單晶晶種接觸到熔湯表面，在晶種與熔湯的固液界面上因溫度差而形成過冷。于是熔湯開始在晶種表面凝固并生長和晶種相同晶體結構的單晶。晶種同時以極緩慢的速度往上拉升，并伴隨以一定的轉速旋轉，隨著晶種的向上拉升，熔湯逐漸凝固于晶種的液固界面上，進而形成一軸對稱的單晶晶錠。CZ法的最大優點在于能夠以較快的速率生長較高質量的晶體。

泡生法是將一根受冷的籽晶與三氧化二鋁熔液接觸后熔化。當界面的溫度低于凝固點，則籽晶開始生長，為了使籽晶晶體不斷長大，需逐漸降低熔體的溫度，同時旋轉軸帶動籽晶桿旋轉，以改善熔體的溫度分布。當晶體生長到一定階段時，須緩慢上提籽晶裝置，以擴大散熱面。泡生法和提拉法在生長環境、工藝上具有相似性，因此人們常常將兩者進行比較。從工藝上看，提拉法生長過程包括引晶、放肩、等徑和收肩等階段，并且上述階段均需不斷的提拉來完成；泡生法的晶體生長和退火過程都是在坩鍋中進行的，晶體并不提拉出坩鍋，仿佛藍寶石晶體是從熔體中生長的；從原理上看，提拉法生長單晶是通過降低加熱功率，即降低由熔體傳至固液界面的能量QL的方式來實現晶體直徑的增長；而泡生法則是在保持晶體生長速度和加熱功率不變的條件下，可以通過增加單位時間內晶體所耗散 的能量QS，即熱損耗來實現晶體直徑的增加；此外，提拉法適合制備長度與直徑比大的晶體，而泡生法由于晶體并不從坩鍋中提拉出來，因此適合制備直徑與長度比大的晶體。

泡生法、提拉法、導模法，在種晶過程中根據液固界面的狀態而采取不同的引晶方式。如何能長晶人員直觀的觀察長晶爐內部情況，從而給出正確的判斷是引晶過程的關鍵。以往的長晶人員判斷爐內狀況的辦法有兩種：⑴有經驗的長晶工程師是通過調整長晶爐功率來調整爐內溫場，待爐內溫場達到合適的溫度梯度時完成引晶工作。這種引晶模式下長出的晶體的良率完全依賴長晶工程師的經驗，導致藍寶石晶體生長單位成本偏高。⑵人類發現第一種方法的弊端，從而改進藍寶石長晶爐的上爐蓋，使得上爐蓋上有觀察孔，通過觀察孔的觀測，實現引晶過程。此種方法的優點在于可以直觀的觀察長晶爐內部情況，從而保證引晶過程的順利完成。而往往爐內溫度在液固界面的溫度在2000℃以上，通過觀察孔反射出來的光非常刺眼，引晶工程師不得不采用綠光來觀察爐內情況。而上爐蓋上的觀察孔不僅會反射強光，而且會把爐內溫度輻射給外界，濾光片由于承受不了過高的溫度，在使用過程中往往壽命不長，有的甚至在使用中損壞導致強光直射引晶工程師眼睛，從而給引晶工程師帶來人身傷害。以上兩種方法還有一個最大的弊端，那就是引晶工作必須在現場操作，不得遠程控制藍寶石長晶。

針對泡生法、提拉法、導模法藍寶石長晶爐的引晶工作的特殊性，特意研發出本實用新型藍寶石長晶爐攝像頭裝置。藍寶石長晶爐攝像頭裝置可安裝在上爐蓋上方的觀察口上方，通過攝像頭的監控功能，實施把長晶爐內部溫場情況，尤其是種晶過程中的液固界面的狀態反饋給長晶爐控制系統，引晶工程師只需觀測工控機畫面就能知道爐內溫場是否滿足引晶條件，從而做出更加客觀準確的判斷。本實用新型藍寶石長晶爐攝像頭裝置大大提高了工程效率，同時引晶工程師也無需到現場操作引晶，只需通過遠程控制就能實現藍寶石長晶工作。

技術實現要素：

發明目的：本實用新型的目的在于可實現藍寶石晶體生長過程中實時監測爐內溫場環境和晶體生長情況用的攝像頭裝置，尤其用于觀測藍寶石長晶過程中的引晶工作。通過藍寶石長晶爐攝像頭裝置可以把爐內狀況反饋給長晶爐工控機，通過電腦網絡可實現藍寶石長晶人員遠程控制引晶工作。

技術方案：本實用新型所述的設置于長晶爐觀察孔的攝像頭裝置包括攝像頭支架、隔熱玻璃、攝像頭，所述攝像頭設置于攝像頭支架上，所述隔熱玻璃設置于所述攝像頭與所述長晶爐觀察孔之間以防止攝像頭溫度過高。進一步地，還包括遮光片，所述遮光片設置于所述攝像頭與所述長晶爐觀察孔之間以過濾所述長晶爐觀察孔發出的強光。

進一步地，所述攝像頭包括CCD鏡頭和CCD相機，所述CCD鏡頭可調節地安裝于所述CCD相機上。

進一步地，還包括相機調節結構，所述相機調節機構安裝在攝像頭支架上，以微調所述攝像頭的指向。

進一步地，所述相機調節機構包括3件彈簧、支架、3件大螺母、CCD安裝板、調節螺釘組件組成，所述攝像頭安裝在CCD安裝板上方，CCD安裝板通過調節螺釘組件與支架相連接，CCD安裝板與支架的安裝調節螺釘組件的孔加工成腰形孔，且此每組的腰形孔成十字形裝。

本實用新型與現有技術相比，其有益效果是：整個攝像頭裝置通過攝像頭支架1安裝在藍寶石長晶爐上爐蓋上，通過攝影或實時監控上爐蓋上的觀測孔反映的爐內狀況，長晶工程師做出正確的判斷，實現遠程控制長晶，尤其是可實現遠程控制引晶過程。

附圖說明

圖1為本實用新型的設置于長晶爐觀察孔的攝像裝置結構側視圖；

圖2為本實用新型的設置于長晶爐觀察孔的攝像裝置立體圖。

具體實施方式

下面對本實用新型技術方案進行詳細說明，但是本實用新型的保護范圍不局限于所述實施例。

實施例1：

本實用新型所述的藍寶石長晶爐攝像頭裝置，如圖1所示，包含攝像頭支架1、隔熱玻璃2、遮光片3、CCD鏡頭4、CCD相機5、相機調節機構6組成。

攝像頭支架1上安裝有隔熱玻璃2，其作用是防止藍寶石長晶爐內部溫度傳遞到CCD鏡頭上。隔熱玻璃2上方有遮光片3，遮光片3有效的將爐內散發的強光過濾，保證CCD相機畫面清晰。CCD鏡頭4安裝在CCD相機5上，可以實現調試CCD相機的焦距，保持在某一個距離范圍內保證CCD相機能有清晰的畫面。CCD相機5安裝在調節機構6上方，調節機構6安裝在攝像頭支架1上方。調節機構6可以實現上下、前后、左右微調的功能。通過調節機構6的微調功能，我們可以實現因機械加工、安裝精度或坩堝裝料量不同導致的液面位置不同時CCD相機扔能準確的拍到液流中心及籽晶位置。

如圖2所示，相機調節機構6由3件彈簧7、支架8、3件大螺母9、CCD安裝板10、調節螺釘組件11組成。CCD相機5安裝在CCD安裝板10上方，CCD安裝板10通過調節螺釘組件11與支架7相連接。CCD安裝板10與支架7的安裝調節螺釘組件11的孔加工成腰形孔，且此每組的腰形孔成十字形裝，可實現CCD相機的前后、左右微調功能。而通過3件大螺母9的擰緊、松懈來調 整3件彈簧的彈性變形，這樣可以使安裝在彈簧上方的支架8上下移動，調整CCD相機的高度位置。

整個攝像頭裝置通過攝像頭支架1安裝在藍寶石長晶爐上爐蓋上，通過攝影或實時監控上爐蓋上的觀測孔反映的爐內狀況，長晶工程師做出正確的判斷，實現遠程控制長晶，尤其是可實現遠程控制引晶過程。

如上所述，盡管參照特定的優選實施例已經表示和表述了本實用新型，但其不得解釋為對本實用新型自身的限制。在不脫離所附權利要求定義的本實用新型的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細節上作出各種變化。