采用水環(huán)泵改進(jìn)的真空系統(tǒng)

　　考慮到正常拉晶時(shí)爐膛內(nèi)的真空度一般維持在(2.7~5.3)×103 Pa，雙級(jí)的水環(huán)泵完全可以達(dá)到這個(gè)要求，因此改進(jìn)的真空系統(tǒng)主泵采用水環(huán)泵;開始拉晶前要求爐膛內(nèi)的極限真空度達(dá)到6.67Pa以下的任務(wù)將由副泵來(lái)完成，因此副泵仍采用滑閥泵。改進(jìn)的真空系統(tǒng)見圖2。其工作原理是在開始工作時(shí)，拉伸腔和爐膛之間的隔離閥是打開的，副滑閥真空泵7通過旁路真空球閥3將拉伸腔和爐膛內(nèi)氣體抽出，要求爐膛內(nèi)的極限真空度達(dá)到6.67Pa以下，檢查爐膛的密封性符合拉晶工藝要求;然后開始正常拉晶，氬氣通過質(zhì)量流量控制器9，上部氬氣閥門4 通入拉伸腔至爐膛，關(guān)閉旁路真空球閥3和副滑閥真空泵7，打開主水環(huán)泵8 通過主真空球閥1 抽氣，這時(shí)可以保證爐膛內(nèi)真空度保持在(2.7~5.3)×103Pa。當(dāng)拉晶過程中需要打開拉伸腔時(shí)，操作和原來(lái)的真空系統(tǒng)一樣，先打開下部氬氣閥門6，關(guān)閉上部氬氣閥門4 ，才能關(guān)上隔離閥，然后打開中部氬氣閥門5 向拉伸腔充氣至大氣壓后，才能關(guān)閉中部氬氣閥門5，打開拉伸腔;操作完畢后關(guān)上拉伸腔，就需要用副滑閥泵7 通過副真空球閥2 將拉伸腔抽至與爐膛接近的真空度，才能關(guān)閉副真空球閥2 和副滑閥泵7，打開隔離閥，然后打開上部氬氣閥門4，關(guān)閉下部氬氣閥門6，回到正常拉晶狀態(tài)。

　　這樣改進(jìn)后的真空系統(tǒng)，既可以使用水環(huán)泵作為主泵，也可當(dāng)旁路真空球閥3 關(guān)閉的時(shí)候，使用滑閥泵作為主泵，滿足不同拉晶工藝的需要。當(dāng)使用水環(huán)泵作為主泵時(shí)，正常拉晶產(chǎn)生的硅氧化物和雜質(zhì)揮發(fā)物都被抽到了水環(huán)泵里，溶于水環(huán)泵的水中，水環(huán)泵的水不斷地循環(huán)更新，確保了水的清潔，使得水環(huán)泵能正常工作，不會(huì)因?yàn)槔r(shí)間太長(zhǎng)，影響水環(huán)泵的工作性能，從而維持正常抽速，保證爐膛內(nèi)的真空度穩(wěn)定。排出的水經(jīng)過處理還可以重復(fù)使用，這樣不但維護(hù)方便而且費(fèi)用低，特別是拉重?fù)缴榈葎《緭诫s元素的硅單晶時(shí)，砷等劇毒摻雜元素融入水中后比較容易被分離收集，減少對(duì)環(huán)境影響。