炉架 炉架为整个炉体、升降电机等部分提供支撑。整体采用方管焊接而成，保 证足够的强度，长时间不变形，整体高约 4.3m，外观简洁美观。

炉壳 1）炉壳为长方体结构，主体结构采用方管焊接而成，保证整个炉体有足够 的强度，炉壳四周装有封板，外观简洁美观。 2）炉壳分内炉壳和外炉壳两部分，其中内炉壳采用双层设计，电极、热电 偶接线柱位于外炉壳和外层内炉壳(两层炉壳)之间，两层炉壳之间做空气导 流，保证接线柱温度接近室温、温度稳定； 3）壳内设有独立的调节机构，可调节炉芯垂直度； 4）整个炉体安装中有防震要求，严格控制晶体生长过程中炉体的震动；

加热单元与炉膛 1）加热单元：加热元件采用进口康泰尔（KANTHAL）螺旋丝绕制而成； 2）保温层为优质高纯氧化铝多晶纤维材质，采用日本进口真空吸附成型技 术固化成型。 3）加热单元内径 300mm，外径 590mm（单边保温层厚度 145mm）。

4）整个炉体由多个加热单元拼接而成，共分成 8 个控温区和 1 个梯度区。 5）炉膛由刚玉管组成，内径Φ250mm，壁厚 5mm。 6）梯度区由三层碳化硅梯度砖构成，内径Φ138mm，总厚度约 45mm。 7）加热单元与炉膛使用温度 1200℃，常规工作温度不低于 1130℃， 累计工作寿命不小于 3 年；

温度监控系统 温度监控系统包括：热电偶、控温模块、测温模块、功率调整器等主要部 分； 1）热电偶采用 S 型热电偶。 2）控温热电偶丝（不带陶瓷套管）压在两个加热单元之间，热电偶头垂到 加热单元高度中间位置，共 8 个加热单元 8 根控温热电偶。 3）梯度区设置上下两层热电偶，每层 8 根圆周均匀分布，共 16 根，用于 测温。 4）控温采用欧陆 2604 控温模块（不带表头），测温采用欧陆 MINI8（16 路）温度采集模块； 5）功率调整模块采用进口欧陆 EFIT 25A 型功率调整器。

炉温分布 1）炉芯纵向温度场分布情况： 高温恒温区位于炉膛上部区域，温度可调。在温度 1130℃，恒温区长≥ 200 mm 范围内，温度不均匀性≤±1℃。 温度梯度区位于炉膛中部区域，梯度可调。在梯度区范围内温度梯度 ≥5℃/mm。 低温恒温区位于炉膛下部，温度可调。在温度 1050℃，恒温区长≥200 mm 范围内，温度不均匀性≤±2℃。2）炉温分布长时间稳定，至少大于 6 个月后重测，偏差点温度变化≤ 0.5℃。 3）配备 1 套测温组件，用于测定加热炉体的三维温场，包含加热炉体的轴 向和径向分布。测温组件能够安装在炉体或者固定支架上，采用自动测量控制 方式。

坩埚支撑机构 坩埚支撑机构由底座、支撑杆、刚玉坩埚组成。 1）坩埚支撑机构与机架部分相互独立，配有旋转控制电机； 通过调整底座固定板上的调节地脚对坩埚旋转机构水平进行调节，设计有 调节支撑杆垂直度的机构；通过调整滑块及固定板上的螺钉，调节支撑杆在 XY 方向上的位置，实现与炉膛对中，移动调节范围不小于 10mm。 2）坩埚支撑杆为中空刚玉管，支撑杆外径Φ60mm，直线度≤0.2mm；支撑 杆的长度应满足以下条件： a. 炉体升到最顶端时，陶瓷坩埚与炉口之间的空间至少要大于 100mm 才能 取下陶瓷坩埚上盖（长度 95mm）； b. 炉体降到最下端时，陶瓷坩埚不会顶到刚玉保护管的上端口； c. 旋转支撑杆的保护套的伸缩范围满足炉体的行程。 3）刚玉坩埚套在支撑杆的顶端，刚玉坩埚尺寸为：内径 118mm，壁厚 5mm，外径 128mm，分上盖和下坩埚两部分，上盖长度 95mm，下坩埚长度 365mm，总长度 460mm。 4）坩埚支撑杆安装在底座安装孔内，通过螺钉锁紧，坩埚支撑杆与带轮芯 轴通过 O 型圈挤压的方式固定，以此来减小两个配件连接时出现偏心的问题。 采用伺服电机带动同步带轮，再带动坩埚支撑杆旋转。坩埚旋转速度在 5~30rpm/min 之间连续可调，在 10rpm/min 条件下，控制精度高，运行平稳。5）坩埚支撑机构包括支撑杆在 1200℃高温下能够至少承重 20kg，且保证 连续工作 60 天内旋转正常，长期工作寿命不小于 2 年； 6）支撑杆外面装有封尘罩。

炉体升降机构 1）炉体升降采用伺服控制，利用直线导轨做导向，通过精密滚珠丝杆传动 带动炉体升降。 2）设计有独立调节炉体运动导轨垂直度的调节机构。 3）设计有独立调节炉体垂直度的调节机构。 4）设计有防止炉体移动失控的安全保护系统（采用光电限位开关或更 产品，导轨上下两端装有橡胶挡块。）。 5）炉体升降分为快慢两档，升降速度可调，控制精度高，运行平稳，快慢 两档速度范围分别为（0.1～1mm/ hour）和（50～90mm/min）。 6）炉体运动能在任意位置安全停住； 7）为保证炉体平滑移动，配置重量相当的配重装置； 8）配有实时显示炉体移动位置的光栅尺，读数精度≤0.001mm，光栅尺能 与计算机通讯，炉体的位置能由计算机与光栅尺同时显示；

炉体升降与坩埚支撑杆旋转控制 炉体升降与支撑杆旋转的控制方式有计算机自动控制、手动控制及遥控三 种；升降控制可手动、自动。 1）计算机控制炉体升降：能通过软件控制炉体上下移动，可实现由计算机 编程控制的多段不同速度的匀速及变速移动； 2）手动控制炉体升降：设计有炉体升降手动控制面板，能够通过手动操纵 控制面板开关，使炉体上下移动；3）计算机控制支撑杆旋转：提供含有控制支撑杆旋转功能的软件，能通过 软件控制支撑杆转动速度平稳地正反恒速旋转，正反交替旋转，速度特性可实 现速度可调的梯形波、三角波及正弦波； 4）手动控制支撑杆旋转：设计有支撑杆旋转手动控制面板，能够通过手动 操纵控制面板的开关，使支撑杆正反恒速旋转，旋转速度可手动设置。

电气控制柜要求 设备采用一个电控柜，强、弱电元件上下独立分开。 1）电柜内包含：声光报警元件，控温表，变压器及功率模块，炉体升降控 制模块单元，安瓿旋转控制模块单元，工控计算机等； 2）电柜面板采用数字式仪表分别显示各加热区的电流和电压； 3）电柜面板安装有电柜总开关；电柜内部安装有各加热区电流回路开关； 4）电柜内预留 2 个三孔电源插口，可承受 10A 电流； 5）柜体内各元件安排得当，便于安装和拆卸； 6）电控柜设计美观、牢固，柜门开关方便、自由，长期使用不变形； 7）电控柜内、外各关键部件、开关、仪表等标识清楚。