技术领域 [0001]本发明涉及补气装置领域，尤其涉及一种能够往反应釜自动补气的装置。 背景技术 [0002]目前，熔体溶液法是第三代半导体氮化镓单晶生长的一种方法。在这种方法中，所需温度约为600-900℃，所需压力约为1-10MPa，所需气氛包括氮气、氧气、烷烃等各种气体，所用溶液为溶有少量氮离子的熔融态镓-钠熔体。生长氮化镓单晶的高温高压装置一般如下：最外面是承压层，整个高压腔体一般充满高温高压气体，在腔体的内部是环形石墨加热器。一般是将装有钠-镓熔体的反应釜放入环形石墨加热器中间，石墨加热器可以将反应釜加热到600-900℃。随着氮化镓单晶的生长，反应釜内单晶生长需要的气体来自整个高压腔体，在这种状况下反应釜不能是密闭的，这样消耗气体才能进入其中。但是这样设计装置，反应釜内的钠镓蒸汽可能由反应釜内部溢入整个高压腔体，溢出的钠或者镓会严重腐蚀石墨或者承压层金属，对设备的安全性造成很大的隐患。 发明内容 [0003]基于此，本发明提供一种自动补气装置，既可以阻止反应釜内的高温蒸汽外溢，也能让高压腔体内的气体自动进入反应釜内部，还可以将反应釜内部与高压腔体内的压力差控制在一定范围内。本发明装置可以直接固定安装在反应釜或者其他自动补气装置之上，操作简单，安全性高，尤其适用氮化镓单晶生长的高温高压气氛。 [0004]本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现： [0005]一种自动补气装置，包括基体和通气柱，基体内部为一圆柱形腔体，所述通气柱上段套有套筒、弹簧、O型垫圈和螺帽，所述通气柱下段设有至少一层旁道，所述旁道与基体内壁的夹角范围为1-179°；所述通气柱的内部设有通气道，所述通气道的上部是进气通道，所述通气道的下部是进气辅道；所述进气通道连通高压腔体，所述进气辅道连通旁道，通气道的底部密封；通气柱在基体内部上下滑动。 [0006]本发明的一种实施方案中，所述进气通道为垂直通道，所述旁道连通所述垂直通道与所述基体内壁。 [0007]本发明的一种实施方案中，所述进气通道为特斯拉阀，所述旁道连通所述特斯拉阀与所述基体内壁。 [0008]本发明的一种实施方案中，所述进气通道为弯曲通道，所述旁道连通所述弯曲通道与所述基体内壁。 [0009]进一步地，所述基体的内部设有环形凸起，所述通气柱为上段直径小于下段直径的圆柱形结构，通气柱的上段外径与环形凸起的内径相同，通气柱的下段外径与基体的腔体内径相同，所述套筒安装在环形凸起的上部，套筒的内径与通气柱上段的外径相同，所述通气柱的上段穿过环形凸起，沿基体的内壁上下滑动。 [0010]进一步地，所述套筒安装在基体的顶部，套筒的内径与基体的腔体内径相同，所述通气柱的外径与基体的腔体内径相同，通气柱穿过基体，在基体内部上下滑动。 [0011]进一步地，，所述通气柱为圆柱形结构，通气柱的底部设有柱座，柱座的外径大于基体的腔体内径。 [0012]进一步地，所述旁道的数量为一层或多层，每层所述旁道由一条或多条通道组成。 [0013]进一步地，所述基体的底部是法兰结构，固定安装在反应釜。 [0014]本发明的优势如下：第一，可以实现间断性补气功能，在弹簧和内外压差的作用下，补气装置可以不断地实施开启关闭循环，可以把内外压力差控制在一定范围之内，外界气体自动进入；第二，通气柱的进气辅道连通旁道，特殊的气体通道的结构设置，有助于通过通气柱下降高度调节补气流量的高低，防止气流量的突然变化对反应系统的影响；第三，旁道优选倾斜一定角度，防止高温蒸汽在进气辅道和旁道内的堆积。第四，本发明装置结构简单，应用范围广，安装方便，制作成本很低。 附图说明 [0015]图1是本发明实施例一的一种自动补气装置在关闭状态下的结构示意图； [0016]图2是本发明实施例一的一种自动补气装置在补气状态下的结构示意图； [0017]图3是本发明实施例二的一种自动补气装置在关闭状态下的结构示意图； [0018]图4是本发明实施例二的一种自动补气装置在补气状态下的结构示意图； [0019]图5是本发明实施例三的一种自动补气装置在关闭状态下的结构示意图； [0020]图6是本发明实施例四的一种自动补气装置在关闭状态下的结构示意图；附图标识说明： [0021]1、基体；11、环形凸起；12、通气孔；2、通气柱；20、进气辅道；21、垂直通道；22、旁道；23、柱座；24、特斯拉阀；25、弯曲通道；31、套筒；32、弹簧；33、O型垫圈；34、螺帽；41、高压腔体；42、反应釜内部。 具体实施方式 [0022]为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。 [0023]在本发明的描述中，需要理解的是，“上部”、“下部”、“上移”、“下移”等描述方位术语的使用及指代内容仅仅是基于本发明实施例中相关图纸中的相对位置或者方位，并不是实际中相关部件及元件在发明中的特定位置。 [0024]图1至图2示出了本发明第一实施例。 [0025]如图1和图2所示，一种自动补气装置，包含基体1、通气柱2、套筒31、弹簧32、O型垫圈33、螺帽34。 [0026]基体1，其底部是法兰结构，可以固定安装在反应釜之上。基体1的内部为一圆柱形腔体，基体1的腔体内设有一环形凸起11，环形凸起11上开有通气孔12，其数量至少为一个，目的是防止通气柱2下移后，其下段与环形凸起11之间形成真空腔体。 [0027]通气柱2的外形是一个上段直径小于下段直径的圆柱形结构。本实例中通气柱2是一体加工成形，但在本发明的其他实施例中，通气柱2包括但不限于一体加工而成，任何满足本发明目的的加工方式都适合。其中，通气柱2上段外径与环形凸起11的内径一样，通气柱2的上段穿过环形凸起11，并且可以上下滑动。通气柱2的下段外径与基体1的腔体内径相同，通气柱2可沿基体1的内壁上下滑动，但保持密封状态。通气柱2的内部设有通气道，通气道的上部是垂直通道21，下部是进气辅道20。垂直通道21连通高压腔体41，进气辅道20连通旁道22，通气道的底部密封。通气柱2的下段设有旁道22，旁道22连通进气辅道20与基体1内壁。如图1所示，旁道22分为上下四层，每层由四条通道组成，相邻两条通道相交90°，所有旁道22与进气辅道20完全连通。旁道22与基体1内壁的夹角范围为1-179°。在实施例一，所有旁道22出气口低于进气口。在其他实施例中，所有旁道22出气口低于进气口。 [0028]参阅图1，通气柱2的上段套入基体1内部的环形凸起11，然后通气柱2上段再套有套筒31、弹簧32、O型垫圈33、螺帽34，其中套筒31安装在内部环形凸起11的上部，其内径与通气柱2的上段外径一样，通气柱2可以在套筒31内上下滑动。在通气柱2上段加工有螺纹，这样螺帽34可以通过旋转套入，通过螺帽34的旋转程度可以决定弹簧32的弹力，进而可以决定通气柱2下降时的内外压力差。 [0029]根据以上实施例一的描述，本发明自动补气装置其工作状态如下： [0030]安装自动补气装置的反应釜内部42刚达到工作状态时，如图1所示，此时内外压力差一致，通气柱2在弹簧32的弹力作用下上移，其中通气柱2的下段顶住环形凸起11，在这种状态下，内外气体隔绝，不发生气体内外泄露。随着内部反应的进行，气体的逐渐消耗，压力逐渐减低。在内外压差的作用之下，如图2所示，通气柱2发生下移，直至有旁道22移出基体1最底部，此时高压腔体41内的高压气体在压力的作用下通过进气辅道20与旁道22，进入反应釜内部42，内外压力差越大，通气柱2下移距离越大，垂直方向上露出的旁道22层数也越多，气流速率也越大。随着进入气体增多，内外压力趋于平衡，通气柱2在弹簧的作用下上移，旁道22全部进入基体1内部，此时内外封闭，状态如图1所示。随着内部的压力的再次消耗，本发明的实施例一中的通气柱2会不断的上下移动，实现间断的自动补气功能。在通气柱的上升或者下降过程中，旁道22的结构及位置不仅可以防止高温蒸汽的外溢，还有调节流量的作用。 [0031]本发明旁道22至少为两层，每层旁道由四条通道组成，相邻两条通道相交90°。在本发明的实施例一中，如图1所示，旁道22分为上下四层，通气柱2的旁道22的数量与位置仅仅是本发明的一个实施例，在其他实施例中，旁道22的数量与位置可以不同。 [0032]图3至图4示出了本发明的第二实施例。 [0033]如图3和图4所示，一种自动补气装置，包含基体1、通气柱2、套筒31、弹簧32、O型垫圈33、螺帽34。 [0034]基体1的内部为一圆柱形腔体，其底部是法兰结构，可以固定安装在反应釜之上。通气柱2的底部是一个柱座23，柱座23的外径大于基体1的腔体内径。 [0035]本实施例中，通气柱2是一体加工成形。但在本发明其他实施例中通气柱2包括但不限于一体加工而成，任何满足本发明目的的加工方式都适合。通气柱2的外径与基体1的内径一样，通气柱2可以穿过基体1内部，并且可以在基体1的内部上下滑动，保持密封状态。 [0036]通气柱2的内部结构与实施例一相同，上部是垂直通道21，垂直通道21连通高压腔体41，进气辅道20连通旁道22，通气道的底部密封。通气柱2下段设有旁道22，旁道22连通进气辅道20与基体1内壁。实施例二中，旁道22分为上下四层，每层4根通道，相邻两根相交90°，所有旁道22与进气辅道20完全连通。旁道22与基体1内壁的夹角范围为1-179°。在实施例二中，所有旁道22出气口低于进气口。在其他实施例中，所有旁道22进气口高于出气口。 [0037]通气柱2上部依次套有套筒31、弹簧32、O型垫圈33、螺帽34，其中套筒31安装在基体1顶部，其内径与基体1内径一样，通气柱2可以在套筒31内上下滑动。在通气柱2上部加工有螺纹，这样螺帽34可以通过旋转套入，通过螺帽34的旋转程度可以决定弹簧32的弹力，进而可以决定通气柱2下降时的内外压力差。 [0038]根据以上实施例二的描述，本发明自动补气装置其工作状态如下： [0039]安装自动补气装置的反应釜内部42刚达到工作状态时，如图3所示，此时内外压力差一致，通气柱2在弹簧32的弹力作用下上移，其中通气柱2的柱座23顶住基体1，在这种状态下，内外气体隔绝，不发生气体内外泄露。随着内部反应的进行，气体的逐渐消耗，压力逐渐减低。在内外压差的作用之下，如图4所示，通气柱2发生下移，直至有旁道22移出基体1最底部，此时高压腔体41内的高压气体在压力的作用下通过进气辅道20与旁道22，最后进入反应釜内部42，内外压力差越大，通气柱2下移距离越大，垂直方向上露出的旁道22层数也越多，气流速率也越大。随着进入气体增多，内外压力趋于平衡，通气柱2在弹簧的作用下上移，旁道22全部进入基体1内部，并且柱座23顶住基体1，此时内外封闭，状态如图3所示。随着内部的压力的再次消耗，本发明的实施例二中的通气柱2会不断的上下移动，实现间断的自动补气功能。在通气柱的上升或者下降过程中，旁道22的结构及位置不仅可以防止高温蒸汽的外溢，还有调节流量的作用。 [0040]在本发明的实施例二中，如图3所示，通气柱2的旁道22的数量与位置仅仅是本发明的一个实施例，在其他实施例中，旁道22的数量与位置可以不同。 [0041]图5示出了本发明的第三实施例。 [0042]如图5所示，本实施例三中的一种自动补气装置，结构组件与实施例一相同。除了实施例一中的垂直通道21被图5中的特斯拉阀24替代，其他结构与工作状态同实施例一相同。在本实施例三中，特斯拉阀24与高压腔体相通，进气辅道20与旁道22相通。 [0043]图6示出了本发明的第四实施例。 [0044]如图6所示，本实施例四中的一种自动补气装置，结构组件与实施例一相同。除了实施例一中的垂直通道21被图6中的弯曲通道25替代，其他结构与工作状态同实施例一相同。在本实施例四中，弯曲通道25与高压腔体相通，进气辅道20与旁道22相通。 [0045]此外，实施例二中的垂直通道21也可以被特斯拉阀24、湾区通道25替换，类同实施例三与实施例四。 [0046]此外，本发明的进气通道还可以是其他结构，只要能与高压腔体和旁道相通，实现本发明的既可以阻止反应釜内的高温蒸汽外溢，也能让高压腔体内的气体自动进入反应釜内部，还可以将反应釜内部与高压腔体内的压力差控制在一定范围内的功能的其他实施方式，都属于本发明的保护范围。 [0047]根据上述说明书的揭示，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。