Способ определения тепмературы

р 11 574632 Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл,2 б 01 К 1128 1 осударственныЙ комитетПриоритст Совета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий(45) Дата опубликования оппсапп 14.10.77(71) Заявитель Ордена Ленина физико-технический институт им. А. ф. Иоффе(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано при контролетемпературы в установках для выращиваниякристаллов и в металлургии.Известны способы измерения температуры 5по фазовому переходу контрольного вещества(растворсние, таяние, помутнение, плавлсние)1, 2.При этих способах фазовый переход происходит при одной определенной температуре, 10что ограничивает диапазон измеряемых температур и точность измерения.Известен также способ измерения температуры посредством набора термочувствительных веществ, изменяющих свое состояние при 15определенной температуре 31,Для измерения температуры таким способом в заданном интервале необходим большойнабор термочувствительных веществ, При этомточность измерения определяется различием в 20температурах фазовых переходов,В ряде технологических процессов, в частности в жидкостной и газовой эпитаксии, очень важно точно измерять температуру на грани це кристаллизации. С помощью известных способов проделать такие измерения невозможно.Цель изобретения - повышение точности определения температуры на границе фаз жидкость - твердое тело. 30 По предлагаемому способу это достигается тем, что выбирают материал контрольного вещества и растворителя, исходя из требований максимальной растворимости контрольного вещества в растворителе и максимальных градиентов растворимости по температуре в пзмс ряемых температурных диапазонах, а измере ние температуры проводят, опрсдсляя концсптрацшо контрольного всщсства, растворенного в растворителе. Концентрацию контрольного вещества, растворенного в растворителе, определяют взвешиванием этого вещества до и после растворения, причем потерю веса контрольного вещества увеличивают, выбирая больший объем растворителя.Для измерения тсмпературы в интервале 600 в 12 С в качестве контрольного вещества используют арсенпд галлия, а в качсствс растворителя - галлий или олово.Рассмотрим процесс измерения температуры с использованием в качестве контрольного вещества арсенида галлия, в качсствс растворителя - галлия. Предварительно взвешенный арсснид галлия и галлий размегцают в контейнере, После стабилизации температуры печи Снаи ЯаАз приводят в контакт и выдерживают до установлсшя равновесия в системс и образования насыщенного раствора. Затем галлий изолируют от арсенпда галлия. При этом необходимо, чтобы остатки раство574632 Формула изобретения Составитель Ю. АндрияновТсхрсд Л. Гладкова Корректор И. Позняковская Редактор Т, Рыбалова Подписное Заказ 2305/12 11 зд. М 817 1 ира 5 к 881 11 ПО Государственного когвитста Совета Министров СССР по дслагя изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская паб д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 рнтеля были полностью удалены с поверхности баАз. В противном случае точность измерения температуры сникастся (по мере остывания печи на контрольном веществе из остатков галлия кристаллизуется слой баА 8, что приводит к ошибке в определении растворимости).Используя вычисленную потерю веса баАэ после его подрастворения, определяют растворимость мышьяка в галлии, Искомую температуру находят по диаграмме состояний в системе баАз. Поскольку концентрация растворенного вещества однозначно определяется процессами, происходящими на границе раздела фаз, то предложенный способ позволяет измерять температуру на границе жидкость - твердое тело, или па границе кристаллизации,1 тооы увеличить чоч 110 сть Опрсдслс 1 ия тсмпср птуры, в качестве растворителя н контрольного вещества выбирают такие системы, в которых растворимость при измеряемой темпсратурс максимальна. Для этой цели наиболсс удобны такие системы, в которых максимальны изменения величины растворимости на 1 С, т. е. максимальны градиенты растворимости по температуре.В частности, в интервале температур 200 - 400 С в качестве контрольного вещества удобно использовать 1 пЬЬ, в интервале 400 - бООС - ба 8 Ь, в интервале б 00 в 12 С - баАз, в интервале 800 - 1400"С - баР. При этом в качестве растворителей можно применять галлий, индий, олово или висмут,П р и м е р. В качестве контрольного вещества используют баАз весом 192,бО мг, в качестве растворителя - ба весом 2008,5 мг, Потеря веса контрольного вещества при сго растворении составляет 51,43 мг. Растворимость контрольного вещества ь галлии, найденная из потери веса - 1,208 ат. 7 о. По диаграмме состояний системы ба - Лэ находят 5 искомую температуру, Для растворимости1,208 ат. оа она составляет 748,87 С. 10 1. Способ определения температуры по растворимости контрольного вещества в растворителе, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения температуры па границе фаз жидкость - твердое тело, 15 опрсделяют концентрацию контрольного вещества в растворителе взвешиванием контрольного вещества, находящегося в твердой фазе, до растворения и ослс получения насьпцепног раствор в определенном количестве рас творитсля, а затем по диаграмме состояниянасыщенного раствора определяют искомую температуру.2. Способ по п. 1, отлича 1 ощийся тем,что, с целью обеспечения возможности изме рения температуры в интервале 600 - 1200 С,в качестве контрольного вещества используют арсенид галлия, а в качестве растворителя - галлий или олово. 30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США382 б 141, кл. 117 - 211,1973.35 2. Патент Франции2128345, кл, б 01111/28, 1974.3. Патент США3704 б 25, кл, 117 - 211,1973,