Устройство контроля положения фронта кристаллизации

.8)ыращивани77, с. 28Г.Л. Вге кристал.ег,гож Сгузса171-173 ОЛОЖЕНИЯ устроифронта ому пр методами ркстаргераположения ндукти эсти,ОСУДАРСТБЕННЫЙ ИОЧИТЕТ СССРПО ДЕЛАЧ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИИ 1;)ПИСАНИЕ ИЗОБР Н АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относитсяству определения положениякрист аплиз ахи;, используемкристаллизации кристаллов зонной плавки Бриджмена-Стс целью упрощения контроля фоонта кристаллизации. Устройство содержит нагреватель 8, тигель 9 с расплавом 10 и фронтом 11 кристаллизации кристалл 12, подвеску 2 с катушкой 1 иидуктивности, расположенную соосно с нагревателем и тиглем с возможностью возвратно поступательного перемеще ния относительно нагревателя 8, при этом подвеска 2 катушки 1 кинематически связана с электроприводом 4 и датчиком 3 положения катушки, вход электропривсда 4 связан с выходом блока 5 управления приводом, вход которого соедицен с выходом индикатора 7 положения Фронта кристаллизации один из входовоторого связан с вы кодом датчика 3 положения катушки, а другой подключен через блок измерения электрических параметров к кату 4Изобрете 11 ие относится к вырап 1 ианию монокристаллон из расплава и может использоваться в производстве Моликристаллических и аморфных слитКон.Цель изобретения - упрощение кон 1- роля положения фронта кристаллизации.а чертеже представлена схема устройства кристаллизации из расплаа,Устройство содержит катушку 1 инктивности, подвеску 2 катушки, дат" ик 3 положения катушки, привод 4 атушки, блок 5 управления приводом, лок 6 измерения электрических параетров катушки, индикатор 7 положения ронта кристаллизации, нагреватель 8, ,игель 9 с расиланом 10 и Фронтом 11 кристаллизации и кристалл 12.Устройство работает следующим об аэом.В исходном состоянии катушка 1 инуктинности, укрепленная на подвеске2, находится вне полости нагревателя 8. В полость нагревателя 8 устанавливается тигель 9 с шихтой, После включения нагревателя н тигле образу ,ется расплав. При создании темпера-. турного градиента (путем перемещениятигля или его рхлаждения) из распла" ва 10 начинает расти кристалл 12, при этом Фронт 11 кристаллизации ;перемещается вдоль оси тигля, С началом процесса кристаллизации блок 5 включает привод 4, который вводит З 5 катушку 1 в полость нагревателя 8 и подвигает ее вдоль оси тигля 9 с помощью подвески 2, являющейся связующим кинематическим звеном между приводом и катушкой и Фиксирующей ее 10 положение относительно оси тигля. Координата катушки при этом измеряется датчиком 3 положения катушки, соединенным с входом индикатора 7 положения фронта кристаллизации. Во ф 5 время движения катушки вдоль оси тиг" ля ее индуктивность и/или сопротивление непрерывно измеряются связанным с ней блоком 6 измерения электрических параметров. При пересечения катушкой О фронта 11 кристаллизации ее индуктивность и/или сопротивление меняются скачкообразно из"за различия н электропроводности расплава и кристалла, при этом на выходе блока 6 появляет- ;5, ся сигнал, поступающий на второй вход индикатора 7. Этот сигнал Фиксирует в индикаторе 7 текущее значение ко ордииаты катупКи 11 оступинпее с датчика 3 11 оложе 11 ия катушки н качествекоординаты Фронта кристаллизации. Вэтот момент с выхода индикатора напранл 11 ется сигнал на вход блока 5управления приводом катушки, которыйренерсирует привод и нознращает катушку н исходное положение, послечего привод выключается до поступле"ния очередного сигнала иа проведениеизмерения. Для большинства процессовкристаллизации отношение временипребывания катушки в полости нагревателя к паузе между изменениями менее 1:10,При двюхении катуппки сверху и перетсечении ею границы расплава с газомипи вакуумом также происходит скачкообразное изменение электрическихпараметрон катушки. Этог сигналможет быть использован в качестве,важной дополнительной информации опроцессе - положении уровня расплава, что необходимо для модели управления процессом. Однако реверс движения катушки должен включаться, какбыло указано ньпае, после пересеченияФронта кристаллизации т.е. послевторого сигнала.При движении. катушки снизу первыйскачок ее параметрон происходит припересечении Фронта кристаллизации.Поэтому, если необходима информацияоб уровне расплава, катушка должнапродвигаться дальше вверх до появления второго скачка и после этого реверсироваться.В горизонтальном и вертикальномвариантах зонной плавки н зависимости от напранления движения катушкавначале пересекает Фронт кристаллиза-ции, а затем границу плавления исходйого материала или наоборотПри этомможет быть получена информация нетолько о положении Фронта кристаллизации, но и о длине зоны расплава иоставшемся 1 объеме исходного материала, что необходимо для модели управления процессом, Последовательностьпереключений привода катушки анало",гична рассмотренным вьппе. формула изобретенияУстройство контроля положения Фронта кристаллизации, содержащее электропринод .с блоком управления, индикатор положения Фронта кристаллизации, о т л и ч а ю щ е е с я1401937 Составитель В. Федоров Техред А, Кравчук Редактор Л, Курасова Корректор Л, Пилипенко Подписное Заказ 4 б 73/ДСП Тираж 246ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская. наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4 тем, что с целью упрощения контроля,оно дополительно содержит подвескус катушкой индуктивности, расположенную соосно с нагревателем и тиглемс возможностью возвратно-поступательного движения вдоль оси нагревателя,блок измерения электрических параметров и датчик положения катушки, приэтом. подвеска катушки кинематически связана с датчиком положения катушки и с электроприводом, один нз входов индикатора положения фронта кристаллизации подключен через блок измерения электрических параметров к хатун ке, другой вход соединен с выходом датчика положения катушки, а выход с входом блока управления электро- приводом,