1.本实用新型涉及碳化硅长晶技术领域，具体而言，涉及一种长晶热场冷却装置和长晶装置。
背景技术：
2.现有的碳化硅长晶炉在执行长晶工艺的过程中，外腔体内部的坩埚的温度可能高达2000℃，而且，坩埚与外腔体之间还设置有用于加热坩埚的加热器，加热器以及坩埚的热量都会向外扩散到外腔体上，导致外腔体的温度过高，存在一定的安全风险。为了减少坩埚的高温向外扩散到外腔体的侧壁上，一般在坩埚的外表面与外腔体的内表面之间设置有保温罩。
3.但是，在实际生产过程中，即使设置有保温罩，也存在外腔体的温度过高，存在安全风险的情况。
技术实现要素：
4.本实用新型的目的在于提供一种长晶热场冷却装置和长晶装置，其能够有效减少保温棉一侧的热量向外腔体的一侧扩散，降低外腔体的温度，降低长晶装置的安全风险。
5.本实用新型的实施例是这样实现的：
6.第一方面，本实用新型提供一种长晶热场冷却装置，长晶热场冷却装置的整体呈桶状，长晶热场冷却装置包括形状相同的两个半壳体，两个半壳体连接形成桶状，每个半壳体上均布置有冷却水管，长晶热场冷却装置安装在长晶装置的内部、且包围坩埚外侧的保温棉。
7.本实施例提供的长晶热场冷却装置的有益效果包括：
8.1.将长晶热场冷却装置安装在长晶装置的内部、且包围坩埚外侧的保温棉，就可以有效减少保温棉一侧的热量向外腔体的一侧扩散，降低外腔体的温度，降低长晶装置的安全风险；
9.2.长晶热场冷却装置的整体呈桶状恰好与保温棉配合，还能够起到稳固保温棉的作用，不会增加长晶装置的体积，而且，长晶热场冷却装置的两个半壳体可拆分，便于将保温棉和坩埚等装配到长晶热场冷却装置的内部。
10.在可选的实施方式中，半壳体包括顶壁、侧壁和底壁，顶壁和底壁分别连接在侧壁的上下两端，顶壁、侧壁和底壁上均布置有冷却水管。
11.这样，半壳体的顶壁、侧壁和底壁均能起到良好的冷却效果，提高长晶热场冷却装置的冷却性能。
12.在可选的实施方式中，顶壁、侧壁和底壁上的冷却水管相互独立。
13.这样，顶壁、侧壁和底壁上的冷却水管可以各自控制冷却水的流量，继而精准控制顶壁、侧壁和底壁各自的冷却性能。
14.在可选的实施方式中，顶壁、侧壁和底壁上各布置一条冷却水管，每根冷却水管的
进水口与出水口位于半壳体上的相对两端，每根冷却水管的管身弯曲、弯折或盘旋在半壳体上。
15.这样，每根冷却水管的长度较长，可以进一步提高长晶热场冷却装置的冷却性能。
16.在可选的实施方式中，每根冷却水管的进水口设置有流量计，每根冷却水管的出水口设置有温度计。
17.这样，可以精准实时地掌握每根冷却水管中的冷却水的流量以及冷却水的温度，便于根据所需的冷却效率，灵活调整冷却水的流量。
18.在可选的实施方式中，半壳体的外表面上开设有与冷却水管延伸形状相同的凹槽，冷却水管嵌入在凹槽内。
19.这样，冷却水管在半壳体上安装更加稳固。
20.在可选的实施方式中，两个半壳体相互铰接；
21.或者，一个半壳体安装在工艺腔体的内部，另一个半壳体安装在的翻盖上，在翻盖盖合到工艺腔体的情况下，两个半壳体相互拼接。
22.这样，两个半壳体之间的拼接形式简单、装配方便。
23.第二方面，本实用新型提供一种长晶装置，长晶装置包括从内至外依次层叠包覆设置的坩埚、加热组件、保温棉、前述实施方式的长晶热场冷却装置和外腔体。
24.在可选的实施方式中，冷却水管的进水口与出水口均延伸到外腔体的外部。
25.在可选的实施方式中，加热组件包括顶加热器和主加热器，顶加热器位于坩埚的顶部，顶加热器的第一电极棒的一端位于保温棉的内部，顶加热器的第一电极棒穿过保温棉和长晶热场冷却装置，使另一端延伸到长晶热场冷却装置的外部，主加热器包围坩埚的侧壁和底壁，主加热器的第二电极棒的一端位于保温棉的内部，主加热器的第二电极棒穿过保温棉、长晶热场冷却装置和外腔体，使另一端延伸到外腔体的外部。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
27.图1为本实用新型实施例提供的长晶装置的结构示意图；
28.图2为长晶热场冷却装置中一个半壳体的轴测结构示意图；
29.图3为半壳体的主视结构示意图；
30.图4为半壳体的俯视结构示意图；
31.图5为半壳体的仰视结构示意图。
32.图标：100-长晶装置；1-坩埚；2-坩埚托；3-转轴；4-顶加热器；5-主加热器；61-第一电极棒；62-第二电极棒；7-保温棉；8-长晶热场冷却装置；9-半壳体；10-顶壁；11-侧壁；12-底壁；13-冷却水管；14-进水口；15-出水口；16-水平段；17-竖直段；18-c型段；19-圆弧段；20-弧形段；21-折形段；22-流量计；23-温度计；24-外腔体；25-第一半圆孔；26-第二半圆孔；27-第三半圆孔；28-第四圆孔。
具体实施方式
33.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
35.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
38.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.请参照图1，本实施例提供一种长晶装置100，长晶装置100包括坩埚1、坩埚托2、转轴3、加热组件、保温棉7、长晶热场冷却装置8和外腔体24。
40.其中，坩埚1、加热组件、保温棉7、长晶热场冷却装置8和外腔体24从内至外依次层叠包覆设置。
41.加热组件包括顶加热器4和主加热器5，顶加热器4位于坩埚1的顶部，主加热器5包围坩埚1的侧壁和底壁，顶加热器4的第一电极棒61的一端位于保温棉7的内部，顶加热器4的第一电极棒61穿过保温棉7和长晶热场冷却装置8，使另一端延伸到长晶热场冷却装置8的外部。主加热器5的第二电极棒62的一端位于保温棉7的内部，主加热器5的第二电极棒62穿过保温棉7、长晶热场冷却装置8和外腔体24，使另一端延伸到外腔体24的外部。
42.坩埚1放置在坩埚托2上，坩埚托2由转轴3支撑，转轴3从坩埚托2的底部延伸到外腔体24的外部。
43.将长晶热场冷却装置8安装在长晶装置100的内部、且包围坩埚1外侧的保温棉7，就可以有效减少保温棉7一侧的热量向外腔体24的一侧扩散，降低外腔体24的温度，降低长晶装置100的安全风险。
44.请查阅图1和图2，长晶热场冷却装置8的整体呈桶状恰好与保温棉7配合，还能够起到稳固保温棉7的作用，不会增加长晶装置100的体积。
45.长晶热场冷却装置8包括形状相同的两个半壳体9，两个半壳体9可拆分地连接形成桶状，便于将保温棉7和坩埚1等装配到长晶热场冷却装置8的内部，每个半壳体9上均布置有冷却水管13。半壳体9的外表面上开设有与冷却水管13延伸形状相同的凹槽，冷却水管13嵌入在凹槽内。这样，冷却水管13在半壳体9上安装更加稳固。
46.两个半壳体9可以相互铰接，或者，外腔体24包括水平翻转的翻盖，一个半壳体9安装在外腔体24的内部，另一个半壳体9安装在的翻盖上，在翻盖盖合到外腔体24的情况下，两个半壳体9相互拼接。这样，两个半壳体9之间的拼接形式简单、装配方便。
47.半壳体9包括顶壁10、侧壁11和底壁12，顶壁10和底壁12分别连接在侧壁11的上下两端，顶壁10、侧壁11和底壁12上均布置有冷却水管13。这样，半壳体9的顶壁10、侧壁11和底壁12均能起到良好的冷却效果，提高长晶热场冷却装置8的冷却性能。
48.顶壁10、侧壁11和底壁12上的冷却水管13相互独立。这样，顶壁10、侧壁11和底壁12上的冷却水管13可以各自控制冷却水的流量，继而精准控制顶壁10、侧壁11和底壁12各自的冷却性能。
49.顶壁10、侧壁11和底壁12上各布置一条冷却水管13，每根冷却水管13的进水口14与出水口15位于半壳体9上的相对两端，每根冷却水管13的管身弯曲、弯折或盘旋在半壳体9上。这样，每根冷却水管13的长度较长，可以进一步提高长晶热场冷却装置8的冷却性能。
50.请查阅图1，每根冷却水管13的进水口14设置有流量计22，每根冷却水管13的出水口15设置有温度计23。这样，可以精准实时地掌握每根冷却水管13中的冷却水的流量以及冷却水的温度，便于根据所需的冷却效率，灵活调整冷却水的流量。
51.请查阅图3，侧壁11上的冷却水管13的进水口14位于侧壁11的上端右侧，侧壁11上的冷却水管13的出水口15位于侧壁11的下端左侧，这样，进水口14与出水口15的相对位置距离最远，有利于充分利用侧壁11的表面面积布置冷却水管13。
52.具体的，侧壁11上的冷却水管13包括水平段16和竖直段17，水平段16和竖直段17依次交替连接，竖直段17沿侧壁11的高度方向延伸、且竖直段17的长度大于侧壁11高度的一半、且小于侧壁11高度，水平段16与竖直段17相互垂直，竖直段17的长度大于水平段16的长度。
53.因为侧壁11的外表面展开为平面，侧壁11上的冷却水管13还可以沿多种形式布置，例如水平段16的长度大于竖直段17的长度、冷却水管13呈s形或锯齿形等。
54.这样，使侧壁11上的冷却水管13布置均匀、且延伸长度较大。
55.请查阅图4，顶壁10上的冷却水管13的进水口14与出水口15分别位于顶壁10的相对两端，顶壁10上的冷却水管13包括c型段18和圆弧段19，圆弧段19与c型段18依次交替连接，圆弧段19的圆心与顶壁10的中心同心设置，从顶壁10的边缘到中心的方向上，圆弧段19的半径和长度均逐渐减小。这样，使顶壁10上的冷却水管13布置均匀、且延伸长度较大。
56.此外，顶壁10上还开设有第一半圆孔25和第二半圆孔26，其中，第二半圆孔26设置有两个，第一半圆孔25设置在两个第二半圆孔26之间，第一半圆孔25位于顶壁10的中心，两个半壳体9拼接后，两个顶壁10上的第一半圆孔25拼接形成供测温红外线穿过的圆孔，两个顶壁10上的第二半圆孔26拼接形成供第一电极棒61穿过的圆孔。
57.请查阅图5，底壁12上的冷却水管13的进水口14与出水口15分别位于底壁12的相对两端，底壁12上的冷却水管13包括相互连接的弧形段20和折形段21，弧形段20设置在底壁12的边缘位置，折线段连接在弧形段20的内侧、并在底壁12的表面从一端延伸到另一端，再从另一端延伸到一端。这样，使底壁12上的冷却水管13布置均匀、且延伸长度较大。
58.容易理解的是，顶壁10和底壁12上的冷却水管13的延伸形式也可以有其它选择，例如s型或锯齿形等。
59.此外，底壁12上还开设有第三半圆孔27和第四圆孔28，其中，第四圆孔28设置有两个，两个第四圆孔28用于供第二电极棒62穿过，第三半圆孔27的圆心与底壁12的中心重合，两个半壳体9拼接后，两个底壁12上的第三半圆孔27拼接形成供转轴3穿过的圆孔。
60.本实施例提供的长晶热场冷却装置8和长晶装置100的有益效果包括：
61.1.将长晶热场冷却装置8安装在长晶装置100的内部、且包围坩埚1外侧的保温棉7，就可以有效减少保温棉7一侧的热量向外腔体24的一侧扩散，降低外腔体24的温度，降低长晶装置100的安全风险；
62.2.长晶热场冷却装置8的整体呈桶状恰好与保温棉7配合，还能够起到稳固保温棉7的作用，不会增加长晶装置100的体积，而且，长晶热场冷却装置8的两个半壳体9可拆分，便于将保温棉7和坩埚1等装配到长晶热场冷却装置8的内部；
63.3.顶壁10、侧壁11和底壁12上的冷却水管13相互独立，可以各自控制冷却水的流量，继而精准控制顶壁10、侧壁11和底壁12各自的冷却性能。
64.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。