CS229600B1

CS229600B1 - Inductor bushing for high frequency band melting

Info

Publication number: CS229600B1
Application number: CS266583A
Authority: CS
Inventors: Stanislav Ing Stencl; Dusan Prom Chem Mrazek
Original assignee: Stanislav Ing Stencl; Mrazek Dusan
Priority date: 1983-04-13
Filing date: 1983-04-13
Publication date: 1984-06-18

Abstract

Účelem vynálezu je zvýšení účinnosti induktoru, zjednodušení a urychlení jeho montáže při dosažení vysoké těsnosti. Uvedeného účelu se dosáhne průchodkou induktoru, která je tvořena tělesem průchodky, opatřeným těsnicí plochou lícovanou na přírubu praccvní komory. Vnitřní prostor tělesa průchodky je vyplněn izolační vložkou s osovým dorazem, vzájemně utěsněnou s tělesem průchodky a opatřenou otvory. V otvorech jsou hermeticky uloženy přívcdy vysokofrekvenční energie vzájemně utěsněné a opatřené chladicími kanálky. Přívody vysokofrekvenční energie jsou v přítlačném styku s izolační vložkou a s izolační přítlačnou deskou. Na straně induktoru jsou přívody vysokofrekvenční energie opatřeny těsnicí kontaktní plochou a připojovacími otvory.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the inductor, to simplify it and to accelerate its assembly while achieving high tightness. This purpose is achieved by an inductor bushing which is formed by a bushing body provided with a sealing surface flush with the flange of the working chamber. The inner space of the bushing body is filled with an insulating insert with an axial stop, mutually sealed with the bushing body and provided with holes. In the openings, high-frequency energy carriers are sealed and provided with cooling channels. The high-frequency power supplies are in contact with the insulating insert and the insulating pressure plate. On the inductor side, the RF power supplies are provided with a sealing contact surface and connection openings.

Description

Účelem vynálezu je zvýšení účinnosti induktoru, zjednodušení a urychlení jeho montáže při dosažení vysoké těsnosti.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the inductor, to simplify and speed up its assembly while achieving high tightness.

Uvedeného účelu se dosáhne průchodkou induktoru, která je tvořena tělesem průchodky, opatřeným těsnicí plochou lícovanou na přírubu praccvní komory. Vnitřní prostor tělesa průchodky je vyplněn izolační vložkou s osovým dorazem, vzájemně utěsněnou s tělesem průchodky a opatřenou otvory. V otvorech jsou hermeticky uloženy přívcdy vysokofrekvenční energie vzájemně utěsněné a opatřené chladicími kanálky. Přívody vysokofrekvenční energie jsou v přítlačném styku s izolační vložkou a s izolační přítlačnou deskou. Na straně induktoru jsou přívody vysokofrekvenční energie opatřeny těsnicí kontaktní plochou a připojovacími otvory.This is achieved by an inductor grommet which is formed by a grommet body having a sealing surface flush with the working chamber flange. The inner space of the bushing body is filled with an insulating insert with axial stop, sealed to the bushing body and provided with holes. The openings contain hermetically sealed high frequency energy supplies sealed together and provided with cooling channels. The RF energy supplies are in contact with the insulating insert and the insulating pressure plate. On the inductor side, the RF energy supplies are provided with a sealing contact surface and connection openings.

Vynález se týká průchodky induktoru pro vysokofrekvenční pásmovou tavbu vysoce čistých materiálů, zejména křemíku.The present invention relates to an inductor bushing for high-frequency band-melting of high purity materials, in particular silicon.

Při vysokofrekvenční tavbě ingotů vysoce čistých materiálů se používá k ohřevu ingotu induktoru ve formě jedna- nebo vícezávitové cívky, která je připojena prostřednictvím průchodky ke zdroji vysokofrekvenční energie a chladicí kapaliny. Na průchodku jsou kladeny značné nároky, zejména na její těsnost, protože se tavba většinou provádí ve vysokém vakuu nebo ochranném prostředí, a na její dokonalou izolaci proti vysokému vysokofrekvenčnímu napětí.In high-frequency melting of ingots of high purity materials, an inductor in the form of a single- or multi-thread coil is used to heat the ingot ingot, which is connected via a bushing to a source of high-frequency energy and coolant. The grommet is subject to considerable demands, especially its tightness, since the melting is usually carried out in a high vacuum or protective environment, and its perfect insulation against high RF voltage.

U dosud známých průchodek induktoru je odizolování přívodů vysokofrekvenční energie provedeno například pomocí desky z izolačního materiálu, těsněné proti montážní přírubě pracovní komory, nebo pomocí trubkových izolantů, jimiž prochází jeden nebo oba přívody vysokofrekvenční energie. Tyto průchodky induktoru jsou pevně spojeny s montážní přírubou pracovní komory, mnohdy těžko přístupnou, což ztěžuje dokonalé a spolehlivé utěsnění přívodů vysokofrekvenční energie, těžko se reprodukovatelně ustavuje poloha induktoru vzhledem k rotační ose taveného ingotu a výměna induktoru je zdlouhavá.In the prior art inductor grommets, the insulation of the RF energy feeds is effected, for example, by an insulating plate sealed against the working chamber mounting flange or by tubular insulators through which one or both RF energy feeds pass. These inductor grommets are firmly connected to the working chamber mounting flange, often difficult to access, making it difficult to seal the high-frequency power supplies perfectly, reliably positioning the inductor relative to the rotary axis of the fused ingot, and changing the inductor is lengthy.

U dalšího známého provedení průchodky induktory je připojení přívodů vysokofrekvenční energie k induktoru provedeno pomocí převlečné matice a osazení s čelným těsněním proti chladicí kapalině pomocí O kroužků. V tomto případě se opět obtížně reprodukovatelně ustavuje poloha induktoru a nelze zaručit potřebnou minimální vzdálenost přívodů vysokofrekvenční energie, které vykazují velkou sériovou indukčnost. Též se používají průchodky, kde je induktor měkce připájen k přívodům vysokofrekvenční energie. Nevýhodou je nutnost použití pájedla, které znečišťuje pracovní komoru, pbtížné nastavování polohy induktoru, zdlouhavá montáž a možnost uvolnění pájených spojů i při intenzívním chlazení.In another known embodiment of the inductor grommet, the connection of the high-frequency energy feeds to the inductor is accomplished by means of a union nut and an O-ring face seal against the coolant. In this case, the position of the inductor is again difficult to reproduce and it is not possible to guarantee the necessary minimum distance of the high-frequency power supplies which have a large series inductance. Bushings are also used where the inductor is softly soldered to the high-frequency power supply. The disadvantage is the need to use a soldering iron that pollutes the working chamber, difficult positioning of the inductor, lengthy assembly and the possibility of loosening the soldered joints even during intensive cooling.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje průchodka induktoru podle vynálezu, jejíž podstatou je, že je tvořena tělesem průchodky opatřeným dosedací těsnicí plochou, lícovanou na přírubu pracovní komory. Vnitřní prostor tělesa průchodky je vyplněn izolační vložkou s osovým dorazem, vzájemně utěsněnou s tělesem průchodky a opatřenou otvory. V otvorech jsou hermeticky uloženy přívody vysokofrekvenční energie, opatřené chladicími kanálky a vzájemně utěsněné. Přívody vysokofrekvenční energie jsou v přítlačném styku s izolační vložkou a s izolační deskou. Na straně induktoru jsou přívody vysokofrekvenční energie opatřeny těsnicí kontaktní plochou a připojovacími otvory.The above-mentioned drawbacks are overcome by the inductor grommet according to the invention, which consists in that it is formed by a grommet body provided with a bearing sealing surface that fits on the working chamber flange. The inner space of the bushing body is filled with an insulating insert with axial stop, sealed to the bushing body and provided with holes. In the openings are hermetically located high-frequency energy supplies, provided with cooling channels and sealed to each other. The high-frequency power supplies are in contact with the insulating insert and the insulating board. On the inductor side, the high-frequency power supplies are provided with a sealing contact surface and connection openings.

Průchodka induktoru podle vynálezu tvoří s induktorem kompaktní celek, což umožňuje rychlou a snadnou výměnu induktoru. Její montáž je snadná při d.sažení vysoké těsnosti proti vakuu, přetlaku a chladicí kapalině. Vzhledem k velké kontaktní ploše připojovacích přírub induktoru k přívodům vysokofrekvenční energie jsou ohmické ztráty v průchodce induktoru malé a volbou vhodné rozteče přívodů vysokofrekvenční energie je možno snížit sériovou indukčmost, čímž se zvýší účinnost induktoru.The inductor grommet according to the invention forms a compact whole with the inductor, which allows the inductor to be replaced quickly and easily. It is easy to assemble when it reaches high tightness against vacuum, overpressure and coolant. Due to the large contact area of the inductor connection flanges to the RF power supplies, the ohmic losses in the inductor grommet are small, and by selecting the appropriate pitch of the RF power supplies, the series inductance can be reduced, thereby increasing the inductor efficiency.

Na připojeném výkresu je znázorněn příklad provedení průchodky induktoru podle vynálezu.The accompanying drawing shows an exemplary embodiment of an inductor bushing according to the invention.

Příklad provedeníExemplary embodiment

Vnitřní prostor tělesa průchodky 1, které je opatřeno dosedací těsnicí plochou 2, lícovanou na přírubu 21 pracovní komory, je vyplněn izolační vložkou 3, utěsněnou v tělese průchodky 1 prostřednictvím úkosu 13 a O kroužku 14. Izolační vložka 3 je opatřena dvěma otvory 4, ve kterých jsou umístěny dva masívní kovové přívody vysokofrekvenční energie 5, které jsou utěsněny vzájemně i s izolační vložkcu 3 prostřednictvím drážek 15 a O kroužků 16. K přitlačení a spojení tělesa průchodky 1, izolační vložky 3 a přívodů vysokofrekvenční energie 5 slouží izolační deska 7. Přívody vysokofrekvenční energie 5 jsou pro ustavení jejich polohy opatřeny čtyřhrannou hlavicí 17 a poloha ve směru osy průchodky je zajištěna šrouby 11 v izolační desce 7. Přívody vysokofrekvenční energie 5 jsou opatřeny chladicími kanálky 6, které navazují na straně induktoru na otvory 18 přírub 10 induktoru. Připojení přírub 10 induktoru k přívcdům vysokofrevenční energie 5 je zajištěno kontaktními plochami 8 a upevňovacími šrouby 9. Spoj je utěsněn O kroužky 19. Na vnější straně pracovní komory jsou přívody vysokofrekvenční energie připojeny ke zdroji vysokofrekvenčního proudu a chladicí kapaliny. Chlazení tělesa průchodky 1 je zajištěno chladicím kanálkem 12 nebo trubkovým chladičem 20.The inner space of the bushing body 1, which is provided with an abutment sealing surface 2 fitted to the working chamber flange 21, is filled with an insulating insert 3 sealed in the bushing body 1 by means of a bevel 13 and an O-ring. These are provided with two solid metal RF energy supplies 5, which are sealed to each other with the insulator insert 3 by means of grooves 15 and O rings 16. An insulating plate 7 is used to press and connect the bushing body 1, the insulator insert 3 and the RF power supplies 5. The energy sources 5 are provided with a square head 17 for positioning and the position in the direction of the axis of the grommet is secured by screws 11 in the insulating plate 7. The high-frequency energy supplies 5 are provided with cooling channels 6 which connect on the inductor side to holes 18 of the inductor flanges 10. The connection of the inductor flanges 10 to the high-frequency power supplies 5 is provided by the contact surfaces 8 and the fastening screws 9. The joint is sealed by O-rings 19. On the outside of the working chamber, the high-frequency power supplies are connected to a high-frequency current and coolant source. Cooling of the bushing body 1 is provided by a cooling channel 12 or a tubular cooler 20.

Průchodku induktoru podle vynálezu je možno použít ve všech zařízeních pro vysokofrekvenční pásmovou tavbu, kde se používá induktoru ve formě jedno- nebo vícezávitové cívky.The inductor grommet according to the invention can be used in all high-frequency band-melting devices using an inductor in the form of a single- or multi-turn coil.

Claims

SUBJECT

An inductor grommet for high-frequency band-melting, characterized in that it comprises a grommet body (1) provided with a bearing sealing surface (2) flush with the working chamber flange (21), the interior of the grommet body (1) being filled with an insulating insert (3) with an axial stop, sealed to it and provided with holes (4) in which the high-frequency power supplies (5) are hermetically sealed, provided with cooling channels (6) and sealed together, with the insulating insert (3) pressed from the outside on the side of the working chamber flange (21) with an insulating plate (7), on the inductor side, the high-frequency energy supply (5) is provided with cooling

BACKGROUND OF THE INVENTION channels (6) and sealed together with an insulating insert (3) pressed from the outside of the working chamber flange (21) by an insulating plate (7), the inductor side of which has high-frequency power supplies (5) having a sealing contact surface (8) and connecting ports (10).

Inductor grommet according to claim 1, characterized in that the high-frequency energy supply (5) is provided with adjusting means (11).

An inductor grommet according to items 1 and 2, characterized in that the grommet body (1) is provided with a cooling channel (12) or a tubular meander (20 µm).

1 sheet of drawings