Устройство для определения положения границы раздела фаз в процессе кристаллизации

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциапкстическикРеспублик ц 894024(23) Приоритет -СССР по аелеи нзооретенкй и открытий(71) Заявитель Институт физики АН Украинской ССР 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯГРАНИЦЫ РАЗДЕЛА ФАЗ В ПРОКРИСТАЛЛИЗАЦИИ ОЛОЖЕНИЯСЕ тного устройстоно не дает точрости перемещефаз повьппение то ости измерения Изобретение относится к выращиванию монокристаллов методом зонной или направленной кристаллизации. При выращивании монокристаллов различных материалов методом зонной или направленной кристаллизации, осуществляемой в герметичных камерах со смотровыми окнами, необходимо определять с высокой точностью скорость перемещения границы раздела фаз.10Известно устройство для опредепения положения расплавленной зоны в процессе зонной кристаллизации, содержащее сканирующую фотоэлектричес 15 кую систему с приемником излучения, траектория развертки которого направлена вдоль оси перекристаллизуемого образца, и усилительно-преобразовательный блок . В момент перехода оптической оси приемника от твердой фазы кристаллизуемого объекта к жидкой происходит скачкообразное изменение амплитуды и спектра переменной составляющеи потока лучистой энер гии11.Наиболее близким к предлагаемому является устройство автоматического контроля диаметра кристалла при выращивании полупроводников, содержащее усилительно-преобразовательный блок, вход которого соединен с приемником излучения, состоящим из линейки пироэлектрических приемников модулятора и спектрального фильтра 23 Недостатком иаве ва является то, что ную информацию о ск ния границы раздела Цель изобретенияПоставленная цель достигаЕтся тем, что устройство предлагается сна дить амплитудным анализатором импуль сов и таймером, при этом вход амплитудного анализатора связан с выходом усилительно-преобразовательного894024 15 блока, а его выход подключен к таймеру.На чертеже представлено устройство для определенин положения границы раздела,.фаз в процессе кристал 5 лизации, схема.На схеме устройства обозначены герметичная камера 1 со смотровым окном 2; твердая и жидкая фазы 3 и 4 перекристаллизуемого материала, оп тическая система 5, спектральный фильтр 6, модулятор 7, линейка 8 пироэлектрических приемников, уси" лители 9, амплитудный анализатор 1 О и таймер 1.Устройство работает следующим образом.Излучение из герметичной камеры 1 со смотровым окном 2 от области, примыкающей к границе раздела двух 20 фаз 3 и 4, с помощью оптической системы 5, спектрального фильтра б пре рывается модулятороми проецируется на линейку 8 пироэлектрических приемников. Линейка 8 пироэлектричес- г 5 ких приемников расположена перпенди " кулярно границе раздела фаз в проек" ции исследуемой зоны. Радиационные свойства поверхностей Расплавленной и твердой фаз 4 и 3 отличаются как30 Mо температуре, так и по спектральному составу. Поэтому на каком-то из чувствительных элементов линейки 8 пироэлектрических приемников, на который проецируется граница разде/ 35 ла фаз, величина сигнала резко отличается от одного из рядом находящихся. Последовательность элементов линейки 8 пироэлектрических приемников приводится в соответствие со40 шкалой направления кристаллизации и позволяет снять информацию о положении и направлении перемещения границы раздела фаз. Для определения скорости перемещения границы раздела фаз достаточно измерить интервал времени, за который произойдет резкое изменение сигнала от двух последова" тельно расположенных элементов линейки 8 пироэлектрических прйемников. 4Снимаемые с элементов линейки 8 пироэлектрических приемников сигналы усиливаются усилителями 9 и поступают на пронумерованные каналы амплитудного анализатора 10. Номер канала, амплитуда сигнала которого резко отличается от соседнего, определяет положение границы раздела фаз. Эта информация в дальнейшем используется для контроля и управления процессом зонной или направленной кристаллизации, Таймер 11 определяет интервалы времени, за которые перемещается граница раздела фаз и прямо калибруется в значениях .скорости перемещения.Предлагаемое устройство предназ" начено для использования при контроле и управлении ростом кристаллов.Экономический эффект за счет повн" шения точности измерения и упроще" ния аппаратуры составит около 30 тыс. Руб в год на одну установкуФормула изобретенияУстройство для определения положения границы раздела фаз в процессекристаллизации, содержащее усилительно-преобразовательный блок,вход которого соединен с приемником излучения, состоящим из линейки пироэлектрическнх приемников,модулятора и спектрального фильтра,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности измерения,оно снабжено амплитудным анализатором импульсов и таймером, при этомвход амплитудного анализатора связанс выходом усилительно-преобразовательного блока, а его выход подключенк таймеру.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе. Авторское свидетельство СССРР 254489, кл. В 01 д 17/08, 1968.2, Патент США У 3958129,кл. Ъ 01, М 21/26, 1976.894024 В. Федоровадь Составите Техред М. едактор Н. Ковалева ректор О, Билак 02/44ВН Подписи Зака Филиал ППП "Патент 1, г, Ужгород, ул. Проектная Тираж 33 рственного ком зобретений и о а, Ж, Раушс ИИПИ Госу по делам3035, Мос ета СССРрытийя наб., д.