Устройство для контроля процесса кристаллизации

 

Изобретение относится к устройству для контроля процесса кристаллизации, может быть использовано в химической промышленности и позволяет повысить точность контроля структуры кристаллов в процессе их выращивания. Устройство содержит камеру 3 кристаллизации с установленным в ней кристаллом 4, затравка 5 которого проходит через шток 2 его вращения, охваченный щтоком 1 перемещения кристалла. На нижней части щтока 2 установлен пьезоэлектрический преобразователь 6, связанный с предусилителем 7, подключенным к катущке 8 индуктивности. Другая катушка 9 соединена с блоком 10 измерения сигналов акустической эмиссии. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. а с со ел 00 4 00 о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕаЪБЛИН (51)5 С 30 В 15 20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 30. 12.91. Бюл. Р 48 (21) 4050169/26 (22) 28.02,86 (71) Институт кристаллографии им. A. В. Шубникова (72) Э. Л. Лубе и A. Т. Златкин (53) 66.0!2.52(088.8) (56) Вильке К. Т. Выращивание кристаллов.

Л.: Недра, !977, с. 335 — 348.

Авторское свидетельство СССР № 864847, кл. С 30 В 15/20, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ !!РОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ (57) Изобретение относится к устройству для контроля процесса кристаллизации, мо„„SU„„1358480 жет быть использовано в химической промышленности и позволяет повысить точность контроля структуры кристаллов в процессе их выращивания. Устройство. содержит камеру 3 кристаллизации с установленным в ней кристаллом 4, затравка 5 которого проходит через шток 2 его вращения, охваченный штоком перемещения кристалла.

На нижней части штока 2 установлен пьезоэлектрический преобразователь 6, связанный с предусилителем 7, подключенным к катушке

8 индуктивности. Другая катушка 9 соедикена с блоком 10 измерения сигналов акустической эмиссии. з.п. ф-лы, 1 ил.

1358480 (лставитель T. Голеншина

Редактор 3. Вородкина Гехред И. Верес Корректор О. Кравцова

Заказ 4672 Тираж ., Подписное

В11ИИП11 Гостда1н гневного комитета С(.СР по делам изобретений н открытий

I 13035. Москва, Ж вЂ” З5, Раушская наб., д. 4/5

Производственно полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение касается выращивания монокристаллов и может быть использовано для выращивания монокристаллов из расплава методами Вернейля, Чохральского, Киропулоса, Бриджмена-Стокбаргера, бестигельной зонной плавки, а также из раствора н пара.

Целью изобретения является повышение точности контроля структуры кристаллов в процессе выращивания.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Схема содержит шток 1 перемещения кристалла, шток 2 вращения кристалла, камеру

3 кристаллизации, кристалл 4, затравку 5, пьезоэлектрический преобразователь 6. предусилитель 7, катушки 8 и 9 индуктивности и блок 10 измерения сигналов акустической эмиссии.

Устройство работает следующим образом.

Посредством штока 1 перемещения крис.талла перемещается соединенный с ним шток 2 вращения кристалла, укрепленная на его конце затравка 5 нли затравочный конец тигля (ампулы) вводится в камеру 3 кристаллизации, включается вращение штока 2 вращения кристалла, реверсируется движение штока 1 перемещения кристалла, при этом начинает расти кристалл 4. Если в процессе выращивания в кристалле возникают структурные дефекты, например скопления дислокаций или трещины, они вызывают в ием акустическую эмииссию — механические колебания, которые передаются через затравку 5 пьезоэлектрическому преобразователю 6. Сигналы акустической эмиссии, имеющие вид радиоимпульса, с выхода преобразователя 6 поступают в предусилитель 7, а оттуда - — на катушку 8 индуктивности. Преобразователь 6, предусилитель 7 н катушка 8 вращаются и перемещаются вместе со штоком 2 воащения кристалла.

Сигнал акустической эмиссии, проходящий через катушку 8 индуктнвности, возбуждает

ЭДС в катушке 9 нндуктивностн, откуда сигнал поступает в блок 10 измерения сигналов акустической эмиссии. Катушка 9 не вращается, она перемегцается вместе со штоком

1 перемещения кристалла, при этом зазор между обеими катушками индуктивности остается постоянным. Благодаря тому, что учас-. ток штока 2 вытягивается, проходит сквозь обе катушки и выполнен из ферромагнитного материала, уменьшается магнитное сопротивление и увеличивается амплитуда сигнала, наведенного в катушке 9, что повышает чувствительность контроля. Блок 10 измерения сигналов акустической эмиссии выделяет сигналы акустической эмиссии в заданном диапазоне частот и амплитуд и измеряет параметры акустической эмиссии: ее активность, амплитуду сигналов и т.д. По этим параметрам определяется структурное совершенство кристалла.

Использование устройства для выращивания кристаллов с контролем структурного совершенства кристалла позволяет установить связь между условиями выращи,вания и качеством . кристалла и на этой основе оптимизировать процесс кристалли- зации, что, в свою очередь, приводит к повышению качества выращиваемых кристаллов. формула изобретения

1, Устройство для контроля процесса кристаллизации, содержащее штоки враще-г

«t ния и перемещения кристалла, пьезоэлектрический преобразователь, связанный с предусилителем, блок измерения сигналов акустической эмиссии, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьппения точности контроля структуры кристаллов в процессе выращивания, оно дополнительно содержит две катушки индуктивности, установленные на оси вращения кристалла, одна из которых укреплена на штоке вращения кристалла и подключена к выходу предусилителя, а другая — на штоке перемещения кристалла и связана с входом блока измерения сигналов акустической эмиссии, при этом пьезоэлектрический преобразователь и предусилитель размещены на штоке вращения кристалла.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что с целью повышения чувствительности контроля, шток вращения кристалла выполнен из ферромагнитного материала.