專利名稱：電子束復合等離子輝光放電的提純系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種對半導體、金屬以及介電材料在熔煉過程中進行提純的裝置，更 特別地說，是指一種電子束復合等離子輝光放電的提純系統(tǒng)。
技術背景工業(yè)中大量使用的半導體、金屬、以及介電材料，常要求這些材料所含雜質(zhì)盡可 能少。也隨之產(chǎn)生了許多提純的方法。在真空環(huán)境中利用感應或電阻加熱的方式，利 用雜質(zhì)與原料飽和蒸氣壓的不同提純物料，屬于真空提純的范疇。相對于一般的真空 提純，本發(fā)明有如下特點常規(guī)的真空提純并未考慮到雜質(zhì)以離子形式存在的事實。大功率電子束和一般 的感應和電阻加熱的最大的差別就是，除了可作為一般的加熱源應用以外，還可以 作為高能電子束流改變物料中雜質(zhì)元素的價態(tài)，改變雜質(zhì)元素的存在方式與結(jié)構， 再輔助以外部的電場或磁場，使提純過程不僅包括分子層面的利用各元素蒸氣壓不 同提純，而且包括帶電粒子層面的利用帶電粒子在磁場和電場中的運動軌跡的不同 的提純物料。常規(guī)的真空提純通常采用大尺寸坩堝(容器) 一次投料的方式，而且常規(guī)的真空 提純設備只有一個真空室。填料時，打開真空室門，將裝有物料的坩堝或容器置于真 空室中，在整個熔煉過程中不再填料，熔煉完畢爐冷后，打開真空室，將物料取出， 完成熔煉提純過程。利用大尺寸坩堝一次投料，不管是是在坩堝的惻壁加熱還是在坩 堝的底部加熱，皆有可能造成坩堝內(nèi)物料的加熱區(qū)的死角，或物料加熱、攪拌不勻的 情況發(fā)生。而且在引入電場和磁場后，因為坩堝縱深尺寸的關系，很難在利用物料本 身產(chǎn)生等離子體的環(huán)境中充分提純物料。常規(guī)的真空提純通常將熔煉坩堝和收集坩堝合二為一 ，即置入真空室內(nèi)的一個柑 堝，既用來承載物料熔煉物料提純，也用同一個坩堝收集物料。若將真空系統(tǒng)分為用 于提純和集料的主真空室，和用于多次加料的預真空室，同時在主真空室內(nèi)設置小尺寸的熔料坩堝和大尺寸的集料裝置，可充分發(fā)揮小規(guī)模熔料徹底、提純充分的優(yōu)勢， 并且直接釆用電子束熔料的方式就可能將物料熔透，不必擔心引入其他加熱方式引起 的爐料等的污染。同時小規(guī)模熔料可以方便地引入電場、磁場和產(chǎn)生等離子體等輔助提純方式。發(fā)明 內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種電子束復合等離子輝光放電的提純系統(tǒng)，該提純系統(tǒng)包 括有電子束熔煉單元、等離子熔煉單元、連續(xù)進料單元、水冷集料單元，通過連續(xù)進 料單元將被提純物料提供給主真空室12內(nèi)的熔料槽6，熔料槽6內(nèi)的熔融物料5B 在電子束、離子束的作用下進行熔煉提純，然后被提純后的熔融物料5B在銷軸7的 帶動下將物料被溢入集料槽9中。本發(fā)明的電子束復合等離子輝光放電的提純系統(tǒng)， 在提純過程中設置能夠轉(zhuǎn)動的熔料槽和具有水冷結(jié)構的集料槽，在熔料槽的上方利用 功率、焦距形狀可控的電子束熔化和提純物料，利用輝光放電產(chǎn)生的等離子體輔助提 純，使物料中的金屬或非金屬雜質(zhì)在等離子氛圍中蒸發(fā)提純。本發(fā)明是一種電子束復合等離子輝光放電的提純系統(tǒng)，該提純系統(tǒng)包括有真空單 元、電子束熔煉單元、等離子輝光放電單元、連續(xù)送料單元、水冷卻單元，電子束熔 煉單元、等離子輝光放電單元構成電子束離子束復合提純單元1A。連續(xù)送料單元1B的預真空室15的一端安裝在電子束離子束復合提純單元1A 的主真空室12的殼體上。電子束離子束復合提純單元1A的主真空室12的上方左 側(cè)通過A電子槍安裝板4A固定有A電子槍3A、 B電子槍3B，且A電子槍3A、 B 電子槍3B分別通過電子槍引線與高壓電供給箱1連接，主真空室12的上方右側(cè)通 過B電子槍安裝板4B固定有C電子槍3C、 D電子槍3D，且C電子槍3C、 D電 子槍3D分別通過電子槍引線與高壓電供給箱1連接。如D電子槍3D通過電子槍 引線2與高壓電供給箱1的其中一個引線頭連接。主真空室12的上方安裝有等離子 發(fā)生器27，與等離子發(fā)生器27連接有水冷式電極28置于主真空室12內(nèi)，且位于 熔料槽6的上方。熔料槽6的底部設有銷孔6C，熔料槽6通過銷軸7與銷孔6C的 配合連接在熔料槽支架8的頂端，熔料槽支架8的底端安裝在底部支架11上。底部 支架11上連接有A水冷底板IOA、 B水冷底板IOB， A水冷底板IOA、 B水冷底 板IOB上安裝有集料槽9，集料槽9的底部與A水冷底板IOA、 B水冷底板IOB 接合處分別設有A陶瓷絕緣墊IOC、 B陶瓷絕緣墊IOD。物料5A在進行入電子束離子束復合提純單元1A中的熔煉槽6后，在離子束、 電子束的作用下被熔煉成熔融物料5B,熔融物料5B在設置的離子束提純條件、電 子束提純條件下經(jīng)一定時間后，通過與銷軸7連接的電機或者機械操作機構使熔煉 槽6向集料槽9方向傾斜，使得熔融物料5B流入集料槽9中；在熔融物料5B流入 集料槽9的過程中，調(diào)整C電子槍3C、 D電子槍3D的角度，使得從C電子槍3C、 D電子槍3D射出的電子束能夠跟隨熔融物料5B入射到集料槽9中。熔料槽6以傾 斜方式將熔融物料5B流入集料槽9中，在熔料槽6的流料端一直有C電子槍3C 加熱并引流， 一方面確保在流料端附近的熔融物料5B充分熔化，另一方面通過調(diào)節(jié) C電子槍3C的掃描狀態(tài)能夠確保C電子槍3C對流瀑狀的熔融物料5B做第二次掃 描提純。集料槽9中的提純物料5C采用D電子槍3D掃描攪拌并成型，在此過程 中，通過調(diào)整D電子槍3D輸出功率能夠改變提純物料5C堆積狀態(tài)，并對提純物料 5C進行第三次提純。提純物料5C逐漸由下向上逐漸冷凝在集料槽9中，在此過程 中D電子槍3D始終熔化、攪拌集料槽9中提純物料5C的上表面，并形成局部熔 池。通過控制局部熔池的移動，進一步提純物料。


圖1是本發(fā)明電子束復合等離子輝光放電提純系統(tǒng)的結(jié)構圖。圖2是本發(fā)明連續(xù)進給單元的結(jié)構圖。圖3是提純過程中熔料槽將物料倒入集料槽的過程示圖。圖4是熔料槽的剖面圖。圖5是集料槽的剖面圖。圖中IA.電子束離子束復合提純單元1B.連續(xù)進料單元l.高壓電供給箱2.電子槍引線3A.A電子槍3B.B電子槍3C.C電子槍3D.D電子槍4A,A安裝板4B.B安裝板5A,物料5B.熔融物料5C.提純物料6.熔料槽6八.冷卻水通道6B.槽體6C.銷孔7.銷軸8.熔料槽支架9.集料槽9夂冷卻水通道9B.槽體IOA.A水冷底板IOB.B水冷底板10C.A陶瓷絕緣墊10D.B陶瓷絕緣墊ll.底部支架12.真空室13.閘板閥14.進料槽15.預真空室16.物料進給殼體17.前行電機17丄連接盤18.雙螺母ISA.A螺紋孔18B.B螺紋孔18C.C通孔19.旋轉(zhuǎn)電機20.聯(lián)軸器21A.A軸承21B.B軸承21C.C軸承21D.D軸承22.進料軸23A.A絲桿齒輪23B.A絲桿24.主動齒輪25A.B絲桿齒輪25B.B絲桿26.端蓋27.等離子體發(fā)生器28.水冷式電極29.主真空室接口具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明。本發(fā)明是一種電子束復合等離子輝光放電的提純系統(tǒng)，該提純系統(tǒng)包括有真空單 元、電子束熔煉單元、等離子輝光放電單元、連續(xù)送料單元、水冷卻單元(參見圖1所示)，電子束熔煉單元、等離子輝光放電單元構成電子束離子束復合提純單元1A。 真空單元包括有預真空室15和主真空室12,預真空室15為低壓環(huán)境，主真空室12為髙壓環(huán)境。預真空室15和主真空室12分別與放置于本發(fā)明提純系統(tǒng)的外部的抽真空儀器相連。電子束熔煉單元包括有高壓電供給箱1、 A電子槍3A、 B電子槍3B、 C電子槍3C、 D電子槍3D。等離子輝光放電單元包括有等離子發(fā)生器27、水冷式電極28。水冷式電極28 材料可以根據(jù)提純物料的種類來選擇鴇、鉬、銅、不銹鋼、鎳、石墨、銀、鋯、鉭、 鋁及其合金等。在本發(fā)明中，等離子輝光放電單元通入的電源的類型可根據(jù)提純物料 的需要連通直流電源以及工頻、中頻、高頻和射頻電源。通過調(diào)整控制電極上的電壓、 產(chǎn)生等離子體形成回路后的電流、以及通入電源的頻率等參數(shù)可選擇性地提純物料中 的雜質(zhì)，并保證引入電極的揮發(fā)在允許的范圍之內(nèi)。連續(xù)送料單元1B包括有兩個電機、兩根絲杠、三個齒輪、雙螺母18、送料軸 22、轉(zhuǎn)盤24A、進料槽14。水冷卻單元包括有熔煉槽6的槽體上設有的水冷卻通道、集料槽9的槽體上設 有的水冷卻通道，以及為熔煉槽6、集料槽9提供冷卻水源的冷卻水裝置，該冷卻水 裝置置于本發(fā)明提純系統(tǒng)的外部。參見圖4所示，熔煉槽6為V形結(jié)構，熔煉槽6 的底端設有銷孔6C，熔煉槽6的槽體6B內(nèi)設有冷卻水通道6A，冷卻水通道6A的 進口和出口分別與外部的冷卻水裝置連通。參見圖5所示，集料槽9的槽體9B內(nèi)設 有冷卻水通道9A，冷卻水通道9A的進口和出口分別與外部的冷卻水裝置連通。集 料槽9的底部通過A陶瓷絕緣墊IOC、 B陶瓷絕緣墊IOD安裝在A水冷底板IOA、 B水冷底板10B上。參見圖1所示，連續(xù)送料單元IB的預真空室15的一端安裝在電子束離子束復 合提純單元1A的主真^室12的殼體上。電子束離子束復合提純單元1A的主真空室12的上方左側(cè)通過A電子槍安裝板4A固定有A電子槍3A、 B電子槍3B，且A 電子槍3A、 B電子槍3B分別通過電子槍引線與高壓電供給箱1連接，主真空室12 的上方右側(cè)通過B電子槍安裝板4B固定有C電子槍3C、 D電子槍3D,且C電子 槍3C、 D電子槍3D分別通過電子槍引線與高壓電供給箱1連接。如D電子槍3D 通過電子槍引線2與高壓電供給箱1的其中一個引線頭連接。主真空室12的上方安 裝有等離子發(fā)生器27,與等離子發(fā)生器27連接有水冷式電極28置于主真空室12 內(nèi)，且位于熔料槽6的上方。熔料槽6的底部設有銷孔6C，熔料槽6通過銷軸7 與銷孔6C的配合連接在熔料槽支架8的頂端，熔料槽支架8的底端安裝在底部支架 11上。底部支架11上連接有A水冷底板IOA、 B水冷底板IOB， A水冷底板IOA、 B水冷底板IOB上安裝有集料槽9，集料槽9的底部與A水冷底板IOA、 B水冷底 板IOB接合處分別設有A陶瓷絕緣墊IOC、 B陶瓷絕緣墊IOD。參見圖2所示，連續(xù)送料單元IB的物料進給殼體16內(nèi)安裝有A絲杠23B、 B 絲杠25B、進料軸22; A絲杠23B的左端安裝在A軸承21A內(nèi)，A軸承21A連接 在物料進給売體16的左端面上方，A絲杠23B的右端順次通過A螺紋孔18A、 A 齒輪23A的通孔后安裝在C軸承21C內(nèi)，C軸承21C連接在物料進給殼體16的 右端面上方；B絲杠25B的左端安裝在B軸承21B內(nèi)，B軸承21B連接在物料進 給殼體16的左端面下方，B絲杠25B的右端順次通過B螺紋孔18B、 B齒輪25B 的通孔后安裝在D軸承21D內(nèi)，D軸承21D連接在物料進給殼體16的右端面下 方；在本發(fā)明中，進料軸22由套筒和伸縮桿構成，套筒右端固連在雙螺母18的C 通孔18C上，伸縮桿的左端套入套筒內(nèi)，伸縮桿的右端連接在進料槽14上。進料 軸22位于物料進給殼體16的中心位置,進料軸22的套筒左端伸出中心孔16A后， 通過聯(lián)軸器20與旋轉(zhuǎn)電機19的輸出軸實現(xiàn)連接，進料軸22的伸縮桿右端穿過雙 螺母18的C通孔18C后安裝在進料槽14上。前行電機17通過連接盤17A安裝 在物料進給殼體16上，前行電機17的輸出軸連接有主動齒輪24，主動齒輪24與 A齒輪23A、 B齒輪25B嚙合。主動齒輪24在前行電機17的驅(qū)動下進行順時針方 向運動，則與其嚙合的A齒輪23A、 B齒輪25B為逆時針方向運動。物料進給殼體 16的右端面與預真空室15的左端面連接，預真空室15內(nèi)放置有進料槽14，預真 空室15的上方設有端蓋26，預真空室15的右端上設有閘板閥13。9參見圖3所示，物料5A在進行入電子束離子束復合提純單元1A中的熔煉槽6 后，在離子束(等離子輝光放電單元的水冷式電極28產(chǎn)生)、電子束(電子束熔煉 單元的A電子槍3A、 B電子槍3B產(chǎn)生)的作用下被熔煉成熔融物料5B，熔融物 料5B在設置的離子束提純條件、電子束提純條件下經(jīng)一定時間后，通過與銷軸7連 接的電機或者機械操作機構使熔煉槽6向集料槽9方向傾斜，使得熔融物料5B流入 集料槽9中；在熔融物料5B流入集料槽9的過程中，調(diào)整C電子槍3C、 D電子槍 3D的角度，使得從C電子槍3C、 D電子槍3D射出的電子束能夠跟隨熔融物料5B 入射到集料槽9中。熔料槽6以傾斜方式將熔融物料5B流入集料槽9中，在熔料 槽6的流料端一直有C電子槍3C加熱并引流， 一方面確保在流料端附近的熔融物 料5B充分熔化，另一方面通過調(diào)節(jié)C電子槍3C的掃描狀態(tài)能夠確保C電子槍3C 對流瀑狀的熔融物料5B做第二次掃描提純。集料槽9中的提純物料5C采用D電 子槍3D掃描攪拌并成型，在此過程中，通過調(diào)整D電子槍3D輸出功率能夠改變 提純物料5C堆積狀態(tài)，并對提純物料5C進行第三次提純。提純物料5C逐漸由下 向上逐漸冷凝在集料槽9中，在此過程中D電子槍3D始終熔化、攪拌集料槽9中 提純物料5C的上表面，并形成局部熔池。通過控制局部熔池的移動(由D電子槍 3D調(diào)整輸出功率實現(xiàn))，進一步提純物料。本發(fā)明電子束復合等離子輝光放電的提純系統(tǒng)的進料階段為 在保證閘板閥13關閉的前提下，打開預真空室15的端蓋26，將物料5A加 到進料槽14中，關閉端蓋26，對預真空室15進行抽真空處理。預真空室15應保 持8Pa以下的真空度。抽真空完成后，開啟閘板閥13,利用前行電機17驅(qū)動進料 軸22帶動進料槽14到達主真空室接口 29，利用旋轉(zhuǎn)電機19以一定的轉(zhuǎn)速驅(qū)動進 料軸22旋轉(zhuǎn)至一定的角度，將物料5A傾倒入熔料槽6中。倒料完成后，在旋轉(zhuǎn)電 機19反向旋轉(zhuǎn)條件下進料槽14退后至預真空室15內(nèi)，關閉閘板閥13，準備下一 次進料。本發(fā)明電子束復合等離子輝光放電的提純系統(tǒng)的熔煉提純階段為 待主真空室12的真空度達到要求以后(壓力小于10-3Pa),可進入熔煉提純階 段。熔料開始前，首先接通等離子體發(fā)生器27的電源，水冷式電極28的引入根據(jù)需 要可采用水冷方式，在主真空室中引入產(chǎn)生電極28的材料禾艮據(jù)提純物料的種類可選擇鴿、鉬、銅、不銹鋼、鎳、石墨、銀、鋯、鉭、鋁及其合金等。等離子體發(fā)生器27通入的電源的類型可根據(jù)提純物料的需要連通直流電源以及j;頻、中頻、高頻和射頻 電源。根據(jù)提純的需要，通過調(diào)整控制電極上的電壓、產(chǎn)生等離子體形成回路后的電 流、以及通入電源的頻率等參數(shù)可選擇性地提純物料中的雜質(zhì)，并保證引入電極的揮 發(fā)在允許的范圍之內(nèi)。等離子產(chǎn)生的氣氛不僅可以由惰性氣體組成，還可利用冶煉物料的蒸汽，以及在高溫過程中分離出來的氣態(tài)產(chǎn)物。弓l入電極與熔料槽6之間可以形 成輝光或非轉(zhuǎn)移式電弧。高純要求的熔煉的真空環(huán)境內(nèi)產(chǎn)生的等離子體由引入熔料槽 6上方的電極28吸引物料受電子束轟擊后產(chǎn)生的二次電子形成的輝光放電產(chǎn)生。在給定等離子體發(fā)生器27通入需要的電壓之后，根據(jù)提純物料的性質(zhì)，開啟A 電子槍3A和/或B電子槍3B，并控制電子槍的束流，電子槍的束流對物料5A進行 在熔煉過程中進行提純處理，從而使物料5A轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴谖锪?B，熔融物料5B在 熔料槽6中進行一次或數(shù)次緩慢冷卻和快速重熔，使其中的氣體和雜質(zhì)逐步析出。經(jīng)一段時間后，熔料槽6在電機或者操作機構驅(qū)動銷軸7向集料槽9方向傾斜， 使得熔融物料5B流入集料槽9中。在本發(fā)明中，A電子槍3A、 B電子槍3B、 C電子槍3C、 D電子槍3D在熔煉 提純過程中出射的電子束流可以通過調(diào)整電子槍的電流，電子槍聚焦范圍，電子槍的 掃描方式(直線往復掃描方式或同心圓的掃描方式)進行隨意調(diào)節(jié)。通過對電子槍工 藝參數(shù)的不同設置可以使熔料槽6擺動，以起到攪拌和充分熔煉物料的作用。在熔料槽6中的熔融物料5B傾倒完畢后，回轉(zhuǎn)至初始位置，準備添裝送料槽 14中的下一次物料5A，進入下一個提純工作循環(huán)。.提純后的提純物料5C在集料槽中9堆積到一定程度時，可連同集料槽9一起 從電子束離子束復合提純單元1A中取出。本發(fā)明電子束復合等離子輝光放電的提純系統(tǒng)具有如下的性能1. 為了解決大容積坩堝一次加料，底部加熱方式熔煉引起的熔煉不充分的問題，本 發(fā)明釆用連續(xù)多次加料，利用小體積提純?nèi)哿喜?熔煉提純，并采用大體積集料 槽9收集提純物料5C的方式。2. 通過調(diào)整C電子槍3C、 D電子槍3D的角度能夠?qū)崿F(xiàn)電子束跟隨提純?nèi)廴谖锪?5B向集料纟曹9流入的物料，以達到充分提純物料的目的。3. 在主真空室12內(nèi)設置提純?nèi)哿喜?和集料槽9,能夠在等離子氛圍中工作的電子束蒸發(fā)、提純物料。4. 本發(fā)明中的水冷式電極28、熔料槽6中的熔融物料5B之間可以形成輝光或非 轉(zhuǎn)移式電弧。5. 等離子產(chǎn)生的氣氛不僅可以由惰性氣體組成，還可利用冶煉物料的蒸汽，以及在 髙溫過程中分離出來的氣態(tài)產(chǎn)物。6. 主真空室12產(chǎn)生的等離子體由水冷式電極28 (水冷鴇電極)吸引熔融物料5B 受電子束轟擊后產(chǎn)生的二次電子形成的輝光放電產(chǎn)生。7. 在倒料以前(物料從熔料槽6倒出)，只需控制A電子槍3A、 B電子槍3B的束 流，可以將熔融物料5B進行一次或數(shù)次的緩慢冷卻和快速重熔，使其中的氣體 和雜質(zhì)逐步析出。這種操作方式對于大規(guī)模熔料不適合，不僅效率低，而且需要 反復給大型煉料容器反復加熱，給生產(chǎn)帶來不少困難。但對于采用電子槍熔煉熔 煉槽6物料而言，將是十分簡便易行的。
權利要求
1、一種電子束復合等離子輝光放電的提純系統(tǒng)，包括有真空單元、電子束熔煉單元、水冷卻單元，其特征在于還包括有等離子輝光放電單元、連續(xù)送料單元(1B)；電子束熔煉單元、等離子輝光放電單元構成電子束離子束復合提純單元(1A)；所述真空單元包括有預真空室(15)和主真空室(12)；所述電子束熔煉單元包括有高壓電供給箱(1)、A電子槍(3A)、B電子槍(3B)、C電子槍(3C)、D電子槍(3D)；所述等離子輝光放電單元包括有等離子發(fā)生器(27)、水冷式電極(28)；連續(xù)送料單元(1B)的預真空室(15)的一端安裝在電子束離子束復合提純單元(1A)的主真空室(12)的殼體上；電子束離子束復合提純單元(1A)的主真空室(12)的上方左側(cè)通過A安裝板(4A)固定有A電子槍(3A)、B電子槍(3B)，且A電子槍(3A)、B電子槍(3B)分別通過電子槍引線與高壓電供給箱(1)連接，主真空室(12)的上方右側(cè)通過B安裝板(4B)固定有C電子槍(3C)、D電子槍(3D)，且C電子槍(3C)、D電子槍(3D)分別通過電子槍引線與高壓電供給箱(1)連接；主真空室(12)的上方安裝有等離子發(fā)生器(27)，與等離子發(fā)生器(27)連接有水冷式電極(28)置于主真空室(12)內(nèi)，且位于熔料槽(6)的上方；熔料槽(6)的底部設有銷孔(6C)，熔料槽(6)通過銷軸(7)與銷孔(6C)的配合連接在熔料槽支架(8)的頂端，熔料槽支架(8)的底端安裝在底部支架(11)上；底部支架(11)上連接有A水冷底板(10A)、B水冷底板(10B)，A水冷底板(10A)、B水冷底板(10B)上安裝有集料槽(9)，集料槽(9)的底部與A水冷底板(10A)、B水冷底板(10B)接合處分別設有A陶瓷絕緣墊(10C)、B陶瓷絕緣墊(10D)；連續(xù)送料單元(1B)的物料進給殼體(16)內(nèi)安裝有A絲杠(23B)、B絲杠(25B)、進料軸(22)；A絲杠(23B)的左端安裝在A軸承(21A)內(nèi)，A軸承(21A)連接在物料進給殼體(16)的左端面上方，A絲杠(23B)的右端順次通過A螺紋孔(18A)、A齒輪(23A)的通孔后安裝在C軸承(21C)內(nèi)，C軸承(21C)連接在物料進給殼體(16)的右端面上方；B絲杠(25B)的左端安裝在B軸承(21B)內(nèi)，B軸承(21B)連接在物料進給殼體(16)的左端面下方，B絲杠(25B)的右端順次通過B螺紋孔(18B)、B齒輪(25B)的通孔后安裝在D軸承(21D)內(nèi)，D軸承(21D)連接在物料進給殼體(16)的右端面下方；進料軸(22)由套筒和伸縮桿構成，套筒右端固連在雙螺母(18)的C通孔(18C)上，伸縮桿的左端套入套筒內(nèi)，伸縮桿的右端連接在進料槽(14)上；進料軸(22)位于物料進給殼體(16)的中心位置，進料軸(22)的套筒左端伸出中心孔(16A)后，通過聯(lián)軸器(20)與旋轉(zhuǎn)電機(19)的輸出軸實現(xiàn)連接，進料軸(22)的伸縮桿右端穿過雙螺母(18)的C通孔(18C)后安裝在進料槽(14)上；前行電機(17)通過連接盤(17A)安裝在物料進給殼體(16)上，前行電機(17)的輸出軸連接有主動齒輪(24)，主動齒輪(24)與A齒輪(23A)、B齒輪(25B)嚙合。物料進給殼體(16)的右端面與預真空室(15)的左端面連接，預真空室(15)內(nèi)放置有進料槽(14)，預真空室(15)的上方設有端蓋(26)，預真空室(15)的右端上設有閘板閥(13)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的電子束復合等離子輝光放電的提純系統(tǒng)，其特征在于水 冷卻單元包括有熔煉槽(6)的槽體上設有的水冷卻通道、集料槽(9)的槽體上 設有的水冷卻通道，以及為熔煉槽(6)、集料槽(9)提供冷卻水源的冷卻水裝 置。
3、 根據(jù)權利要求l所述的電子束復合等離子輝光放電的提純系統(tǒng)，其特征在于熔 煉槽(6)為V形結(jié)構，熔煉槽(6)的底端設有銷孔(6C)，熔煉槽(6)的槽 體(6B)內(nèi)設有冷卻水通道(6A)，冷卻水通道(6A)的進口和出口分別與外部 的冷卻水裝置連通。
4、 根據(jù)權利要求l所述的電子束復合等離子輝光放電的提純系統(tǒng)，其特征在于集 料槽(9)的槽體(9B)內(nèi)設有冷卻水通道(9A),冷卻水通道(9A)的進口和 出口分別與外部的冷卻7jc裝置連通。
5、 根據(jù)權利要求1所述的電子束復合等離子輝光放電的提純系統(tǒng)，其特征在于主 動齒輪(24)在前行電機(17)的驅(qū)動下進行順時針方向運動，則與其噴合的A 齒輪(23A)、 B齒輪(25B)為逆時針方向運動。
6、 根據(jù)權利要求1所述的電子束復合等離子輝光放電的提純系統(tǒng)，其特征在于在 熔融物料(5B)流入集料槽(9)的過程中，調(diào)整C電子槍(3C)、 D電子槍(3D) 的角度，使得從C電子槍(3C)、D電子槍(3D)射出的電子束跟隨熔融物料(5B) 流出方向。
7、 根據(jù)權利要求1所述的電子束復合等離子輝光放電的提純系統(tǒng)，其特征在于熔 料槽(6)以傾斜方式將熔融物料(5B)流入集料槽(9)中，在熔料槽(6)的 流料端一直有C電子槍(3C)加熱并引流， 一方面確保在流料端附近的熔融物料(5B)充分熔化，另一方面通過調(diào)節(jié)C電子槍(3C)的掃描狀態(tài)能夠確保C電 子槍(3C)對流瀑狀的熔融物料(5B)做第二次掃描提純。
8、 根據(jù)權利要求1所述的電子束復合等離子輝光放電的提純系統(tǒng)，其特征在于集 料槽(9)中的提純物料(5C)采用D電子槍(3D)掃描攪拌并成型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電子束復合等離子輝光放電的提純系統(tǒng)，包括有真空單元、電子束熔煉單元、水冷卻單元、等離子輝光放電單元、連續(xù)送料單元(1B)；電子束熔煉單元、等離子輝光放電單元構成電子束離子束復合提純單元(1A)。在提純過程中設置熔料槽(6)和集料槽(9)，在熔料槽(6)的上方利用功率、焦距形狀可控的電子束熔化提純物料，利用輝光放電產(chǎn)生的等離子體輔助提純，使物料中的金屬或非金屬雜質(zhì)在等離子氛圍中蒸發(fā)提純。
文檔編號C22B9/04GK101260476SQ200810104168
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月16日 優(yōu)先權日2008年4月16日
發(fā)明者李合非 申請人:北京航空航天大學