本实用新型涉及大尺寸晶体元件技术领域，具体是一种用于大尺寸晶体元件酸退火处理的装置。
背景技术：
高功率固体激光是当前固体激光发展的重要前沿技术，在工业、科研等领域有重要应用前景。随着高功率固体激光应用领域的深化和拓展，近年来的激光输出功率逐年提高，由于晶体元件单位面积上承载的激光能量大小和激光光束质量的好坏与晶体元件中应力分布和大小密切相关，如何改善大尺寸晶体元件中的应力成为高功率固体激光发展过程中必须解决的重要问题之一。晶体中的应力主要来自于两个方面：晶体生长过程(热应力、结构应力和缺陷应力)和切割加工过程，就后者来说，切割、研磨引起的应力主要存在于元件表面，只要把表面损伤层去除即可达到消除或减小加工应力，增大晶体元件强度的目的。r.feldman.etc和m.gerber.etc的研究表明通过热磷酸腐蚀可以有效增强yag晶体元件的强度(参见j.phys.chem.solids69(2008)839和opt.lasertechnol.33(2001)449)，该方法与高温退火去应力相比具有高的时效性，可以几小时内完成晶体元件的酸退火处理，但这些报道都未对相关装置进行描述。对于大尺寸晶体元件来说，温度升高过快容易导致内部应力增大甚至断裂等破坏，因此需要精确地控制升降温速度。此外，由于浓磷酸等强酸在高温下具有更强的腐蚀性，绝大多数的金属、合金、石英等可以被腐蚀，不能采用不锈钢、石英套筒等材质的加热棒直接加热，需要发展一种安全可靠的装置来实现大尺寸晶体元件的“酸退火”处理。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于大尺寸晶体元件酸退火处理的装置，避免强酸盛放装置被腐蚀的问题，精确地控制酸退火处理的升降温速度，避免大尺寸晶体元件的损伤。
本实用新型的技术方案为：
一种用于大尺寸晶体元件酸退火处理的装置，包括有底座、底部固定于底座上的油浴装置、设置于油浴装置内部的强酸盛放装置和固定于底座上的控制器；所述的油浴装置包括有油浴罐体、加热棒、温度传感器、搅拌轴和承重支架，所述的承重支架的底端固定于油浴罐体的内底面上，所述的搅拌轴的底端连接于油浴罐体内底面的中心位置处，所述的加热棒和温度传感器均固定连接于油浴搅拌罐内；所述的强酸盛放装置为置于承重支架顶端的双层高硼硅玻璃封闭容器；所述的控制器包括有固定于底座上的电源开关、加热开关、搅拌调节器和多段可编程温控仪，所述的加热开关和搅拌调节器均与电源开关连接，所述的多段可编程温控仪的供电端与加热开关连接，所述的搅拌轴驱动机构的控制端与搅拌调节器连接，所述的加热棒、温度传感器均与多段可编程温控仪连接。
所述的油浴罐体包括有静电喷塑外壳、套装固定于静电喷塑外壳内部的不锈钢内胆、固定于静电喷塑外壳和不锈钢内胆之间的隔热棉。
所述的油浴罐体的顶端密封连接有双层真空保温盖。
所述的双层高硼硅玻璃封闭容器包括有双层高硼硅玻璃筒和密封连接于双层高硼硅玻璃筒顶端的高硼硅玻璃盖。
所述的双层高硼硅玻璃筒的外径不大于油浴罐体内径的二分之一。本实用新型的优点：
(1)、本实用新型的采用油浴罐体进行油浴加热，解决不锈钢、石英套筒等材质的加热棒都易被热磷酸腐蚀的问题；
(2)、本实用新型油浴罐体的顶端密封连接有双层真空保温盖，避免了热量从顶部的大量流失，不仅节省电能而且确保了温度的均匀性；
(3)、本实用新型的强酸盛放装置为双层高硼硅玻璃封闭容器，双层高硼硅玻璃封闭容器具有耐高温耐腐蚀的特点，不易被酸碱腐蚀，且可确保酸液不会流到油浴罐体中；
(4)、本实用新型采用多段可编程温控仪精确控制升降温速率，提高操作的方便性，同时避免升降温速度过快造成晶体元件开裂，在设计的工艺条件下，实现了对大尺寸晶体元件的有效酸退火，从而去除大尺寸晶体元件表面加工损伤。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
见图1，一种用于大尺寸晶体元件酸退火处理的装置，包括有底座1、底部固定于底座1上的油浴装置、设置于油浴装置内部的强酸盛放装置和固定于底座上的控制器；油浴装置包括有油浴罐体、双层真空保温盖24、加热棒27、温度传感器28、搅拌轴26和承重支架25，油浴罐体包括有静电喷塑外壳21、套装固定于静电喷塑外壳21内部的不锈钢内胆22、固定于静电喷塑外壳21和不锈钢内胆22之间的隔热棉23，双层真空保温盖24密封连接于油浴罐体的顶端，承重支架25的底端固定于油浴罐体的内底面上，搅拌轴26的底端连接于油浴罐体内底面的中心位置处，加热棒27和温度传感器28均固定连接于油浴搅拌罐内；强酸盛放装置为置于承重支架顶端的双层高硼硅玻璃封闭容器，双层高硼硅玻璃封闭容器包括有双层高硼硅玻璃筒31和密封连接于双层高硼硅玻璃筒31顶端的高硼硅玻璃盖32，双层高硼硅玻璃筒31的外径不大于油浴罐体内径的二分之一；控制器包括有固定于底座1上的电源开关41、加热开关42、搅拌调节器43和多段可编程温控仪44，加热开关42和搅拌调节器43均与电源开关41连接，多段可编程温控仪44的供电端与加热开关42连接实现供电，搅拌轴26驱动机构的控制端与搅拌调节器43连接，加热棒27、温度传感器28均与多段可编程温控仪44连接。
一种大尺寸晶体元件的酸退火处理方法，具体包括有以下步骤：
(1)、将二甲基硅油倒入油浴罐体内，二甲基硅油的液面高度低于双层高硼硅玻璃封闭容器顶部的水平高度；
(2)、将大尺寸晶体元件放入双层高硼硅玻璃封闭容器内，并倒入一定量的浓磷酸，保证大尺寸晶体元件完全浸没于浓磷酸中，然后确保双层高硼硅玻璃封闭容器、油浴罐体均处于密封状态下；
(3)、打开电源开关41和加热开关42，然后在多段可编程温控仪44上设定升降温程序，使得油浴温度2h从室温升到250℃、并在250℃下恒温3h、然后1h降温至30℃，同时通过搅拌调节器43调节搅拌轴转速并驱动搅拌轴。
(4)、升降温程序结束后关闭加热开关42和电源开关41，待浓磷酸的温度降至室温后取出大尺寸晶体元件即可，实现大尺寸晶体元件表面加工损伤的去除。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.一种用于大尺寸晶体元件酸退火处理的装置，其特征在于：包括有底座、底部固定于底座上的油浴装置、设置于油浴装置内部的强酸盛放装置和固定于底座上的控制器；所述的油浴装置包括有油浴罐体、加热棒、温度传感器、搅拌轴和承重支架，所述的承重支架的底端固定于油浴罐体的内底面上，所述的搅拌轴的底端连接于油浴罐体内底面的中心位置处，所述的加热棒和温度传感器均固定连接于油浴搅拌罐内；所述的强酸盛放装置为置于承重支架顶端的双层高硼硅玻璃封闭容器；所述的控制器包括有固定于底座上的电源开关、加热开关、搅拌调节器和多段可编程温控仪，所述的加热开关和搅拌调节器均与电源开关连接，所述的多段可编程温控仪的供电端与加热开关连接，所述的搅拌轴驱动机构的控制端与搅拌调节器连接，所述的加热棒、温度传感器均与多段可编程温控仪连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于大尺寸晶体元件酸退火处理的装置，其特征在于：所述的油浴罐体包括有静电喷塑外壳、套装固定于静电喷塑外壳内部的不锈钢内胆、固定于静电喷塑外壳和不锈钢内胆之间的隔热棉。
3.根据权利要求1所述的一种用于大尺寸晶体元件酸退火处理的装置，其特征在于：所述的油浴罐体的顶端密封连接有双层真空保温盖。
4.根据权利要求1所述的一种用于大尺寸晶体元件酸退火处理的装置，其特征在于：所述的双层高硼硅玻璃封闭容器包括有双层高硼硅玻璃筒和密封连接于双层高硼硅玻璃筒顶端的高硼硅玻璃盖。
5.根据权利要求4所述的一种用于大尺寸晶体元件酸退火处理的装置，其特征在于：所述的双层高硼硅玻璃筒的外径不大于油浴罐体内径的二分之一。
技术总结