1 CS 275900 B 6
Vynález sa týká riešenia chladiaceho zariadenia pracovnej nádoby ťahačky monokryštá-lov najma typu A^^^BV. V doteraz známých ťahačkách najma monokryštálov sa používájú na chladenie stien pra-covnej nádoby ťahačky různé druhy chladičov výměriníkových chladiacich vložiek alebo chla-diacich rúrkových systémov. Výroba chladiacich rúrkových systémov je jednoduchá, ale vyzna-čuji! sa nízkou tepelnou účinnosťou a vysokou členitosťou. Výroba chladiacich vložiek jezložitejšia, ich tepelná účinnost’ je váčšia, ale vplyvom nepřesností pri spojení vložkyso stěnou pracovnej nádoby a v důsledku tepelnej rozťažnosti dochádza u nich k poruchámtoku chladiaceho média, čím sú chladiace vložky v prevádzke nespolehlivé. Příprava mono-kryštálov typu A^bV vykonávaná Czochralského metodou vyžaduje dlhodobé a spolahlivé chla-denie. Oproti iným monokryštálom používaným pri výrobě mikroelektronických a optoelektro-nických prvkov, majú monokryštály typu specifické postavenie. Vzácné suroviny, problémy s čistotou a zložitá technologie spůsobujú ich vysoká cenu. Při ich výrobě sa přivysokom tlaku inertnej atmosféry z taveniny umiestnenej v rotujúcom kelímku pomocou záro-dočného monokryštálu, uchyteného v rotujúcej a posúvajúcej sa ťažnej tyči, vytahuje mono-kryštál, ktorého rozměry sú závislé na použitej technologii a dosahujú hodnoty priemeruaž 100 mm i vyššie a dl’žky až 300 mm. Tavenina v kelímku je často ohrievaná nahrievačomna teploty, ktoré sú v závislosti na type použitého materiálu, dosahujú hodnoty až do1 600 °C. Tento důležitý technologický uzol je umiestnený v horúcej zóně uzatvorenej pra-covnej nádoby ťahačky. Technológia vyžaduje pracovat’ nielen při pretlakoch až 7 MPa, aleaj v podtlakoch řádové 10 Pa. Vnútorné a vonkajšie steny pracovnej nádoby ťahačky je potřeb-né počas technologického cyklu, ktorý trvá řádové desiatky hodin, spol’ahlivo a rovnoměrněchladit’ na požadovaná teplotu. Zlyhanie rovnoměrnosti chladenia nevedie sice z důvodu tech-nického zabezpečenia k havárii, ale může dójsť k zníženiu kvality, resp. i k znehodnoteniumonokryštálu. Na povrch stien pracovnej nádoby je navýše kladená požiadavka, aby bol po-vrch pracovnej nádoby hladký a dal sa l’ahko čistit’, nakol’ko sekundárné produkty niektorých III v monokryštálov typu A B sú zdraviu nebezpečné, toxické a tiež sú prevádzkovo nebezpečné.
Vyššie uvedené nevýhody rieši chladiace zariadénie pracovnej nádoby ťahačky monokry-štálov, ktorého podstata spočívá v tom, že pracovna nádoba je tvořená aspoň z dvoch dutýchvalcov vzájomne centricky pevne a rozoberatelne spojených. Spirálový chladiaci kanál jenerozoberatelne a vodotěsně uzatvorený spirálovité stočeným pásom. Aspoň jedna zo styko-vých plůch vonkajšieho a vnútorného valca je tvořená Spirálovité stočeným pásom. Výhodou chladiaceho zariadenia pracovnej nádoby ťahačky monokryštálov je, že aj přidlhodobej prevádzke a při změnách teploty okolia pracovnej nádoby ťahačky je priestorchladiaceho kanálu spol’ahlivo uzatvorený a nedochádza k lokálnym poruchám toku chladiace-ho média a tým k poruche chladiaceho systému. Ďalšou výhodou je, že chladiace zariadeniezabezpečuje rovnoměrné chladenie stien pracovnej nádoby ťahačky a zabraňuje vzniku miest-nych rozdielov teploty steny pracovnej nádoby.
Na priloženom výkrese je příkladné znázorněný detail chladiaceho zariadenia zobraze-ného v řeze.
Chladiace zariadenie pracovnej nádoby ťahačky monokryštálov pozostáva z pracovnejnádoby £ tvorenej z vonkajšieho dutého valca 1_ a vnútorného dutého valca £, ktoré sú vzá-jomne centricky pevne a rozoberatelne spojené a zo Spirálového chladiaceho kanála 2· Aspoňjedna zo stykových plůch vonkajšieho dutého valca 2 a vnútorného dutého valca £ je tvoře-ná Spirálovité stočeným pásom Ϊ uzatvárajúcim nerozoberatelne a vodotěsně chladiaci kanál3.
Chladiace zariadenie pracovnej nádoby ťahačky monokryštálov ochladzuje vnútorný po-vrch stien pracovnej nádoby £ na teplotu příkladné 100 °C a vonkajší povrch stien pracov-nej nádoby £ na teplotu 60 °C. Chladiace médium chladiaceho zariadenia pracovnej nádoby£ je nútené plynule a rovnoměrně prúdiť v chladiacom kanále 3, s priebehom Spirály po obvo-de steny pracovnej nádoby £. Nerozoberatelne a vodotěsně uzatvorený chladiaci kanál 2 sto-čeným pásom 2 zamedzuje miestne nežiadúce a nekontrolovatelné skracovanie toku chladiaceho