Установка для бестигельной зоны плавки

О П И С А Н И Е ИЗОБРЕТЕЯ ИЯ пц 244306 Сооз Советских Социалистических Республик(23) П ета Министров СССРделам изобретенийн открытий(45) Дата опубликования описания 21.06,78 53) УДК 669,046(088.8 2) Авторы изобретения С, А. Медведев и А. М. БалбашоМосковский энергетический инстит 71) Заявит) УСТАНОВКА ДЛЯ БЕСТИГЕЛЬНОЙ ЗОННОЙ ПЛАВКИ Известны установки для бестигельнои зонной плавки тугоплавких веществ в контролируемой атмосфере, включающие герметичную камеру, в полости которой вертикально установлен перекристаллизуемый образец, и оптический нагреватель, состоящий из дугового источника радиационной мощности и фокусирующей системы с концентрирующим отражателем. В таких установках образец установлен перпендикулярно оптической оси нагревателя. Вследствие этого для равномерного нагрева боковой поверхности образца его необходимо вращать вокруг оси. Отличием описываемой установки является то, что перекристаллизуемый образец установлен вдоль оптической оси нагревателя, причем ниже фокальной плоскости концентрирующего отражателя фокусирующей системы биэллиптического типа по его периферии равномерно расположены несколько дополнительных оптических нагревателей, состоящих из точечных источников радиационной мощности и эллиптических отражателей, оптические оси которых образуют острые углы с осью перекристаллизуемого образца.Это повышает температуру в зоне нагрева и позволяет обеспечить равномерное распределение радиационной мощности вдоль оси образца. Кроме того, концентрирующии отражательвыполнен с углом охвата, большим 180.На фиг, 1 изображена схема описываемогоустройства; на фиг. 2 - камера с образцом.5 Перекристаллизуемый образец 1 установленвертикально в держателях 2, соединенных с приводами возвратно-поступательного перемещения, в полости герметичной камеры, образуемой прозрачной кварцевой трубой 3 и фланцами 4. Установка снабжена оптическим нагревателем, состоящим из дугового источника 5 радиационной мощности, в качестве которого использована ксеноновая лампа сверхвысокого давления, и фокусирующей системы биэллиптического типа, включающей два эллиптических отражателя 6. В фокусе нижнего отражателя помещена ксеноновая лампа, а в фокусе верхнего концентрирующего отражателя вдоль оптической оси установлен перекристал лизуемый образец.По периферии концентрирующего отражателя равномерно установлены несколько дополнительных оптических нагревателей, включающих точечные источники 7 дуговой радиаци онной мощности, в качестве которых могутбыть использованы ксеноновые лампы мощностью 1 кВт, снабженные каждый эллиптическим отражателем 8. Дополнительные нагреватели расположены ниже фокальной плоско сти концентрирующего отражателя основногонагревателя таким образом, что их оптические оси образуют с осью перекристаллизуемого образца острые углы. Наличие дополнительных нагревателей позволяет повысить при использовании в основном нагревателе ксеноновой лампы мощностью 6 кВт максимально достижимую температуру в зоне нагрева с 2800 до 3500 С. Плавка осуществляется с перемещением расплавленной зоны вверх по образцу.Использование установленных таким образом дополнительных нагревателей позволяет также получить равномерный нагрев зоны по высоте, так как при нагреве зоны только с помощью основного нагревателя, вследствие отражения значительной доли падающего под большими углами к поверхности расплава светового потока, поглощение его расплавом будет неравномерным по высоте зоны. Для более равномерного нагрева зоны концентрирующий отражатель может быть выполнен с углом охвата, превышающим 180.Описываемая установка может быть использована для выращивания мопокристаллов ферритов под давлением кислорода, гранатов, титаната стронция и других тугоплавких материалов. формула изобретения1. Установка для бестигельной зонной плавки веществ, включающая герметичную камеру с вертикально установленным в ее полости перекристаллизуемым образцом и оптический нагреватель, состоящий из источника радиационной мощности и фокусирующей системы с концентрирующим отражателем, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения температуры и достижения равномерного распределения радиационной мощности в зоне нагрева, перекристаллизуемый образец установлен вдоль оптической оси нагревателя, причем ни же фокальной плоскости концентрирующегоотражателя фокусирующей системы биэллиптического типа по его периферии равномерно расположены несколько дополнительных оптических нагревателей, состоящих из точечных 20 источников радиационной мощности и эллиптических отражателей, оптические оси которых образуют острые углы с осью перекристаллизуемого образца.25 2. Установка по п. 1, отличающаясятем, что концентрирующий отражатель выполнен с углом охвата, большим 180.244306 оставитель Т. фирсов ктор Е. Мссро ровольская О. Тюрина Тираж 96 та Минис ткрытий я наб., д. Изд.518Государственного комитета Сове по делам изобретений и о113035, Москва, Ж, Раушска аказ 1256/1 одписно в СС НПО ипография апунова,ехред И. Михайлова Корректоры: