FR3038918A1

FR3038918A1 - DEVICE FOR SEALING A SURFACE

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Publication number: FR3038918A1
Application number: FR1556775A
Authority: FR
Inventors: Olivier Bonino; Florian Disdier
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA; Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 2015-07-17
Filing date: 2015-07-17
Publication date: 2017-01-20
Also published as: WO2017012939A1

Abstract

Dispositif de palpage étanche d'une surface disposée dans une enceinte sous atmosphère contrôlée, comportant un bâti, au moins une canne de palpage (14) d'axe longitudinal (X) munie d'une extrémité destinée à venir en contact avec la surface et apte à se déplacer le long de l'axe longitudinal (X), un soufflet de connexion (16) à l'enceinte, et des moyens de détection de la position de la canne de palpage. Le soufflet (16) comporte une première extrémité (16.1) fixée de manière étanche à une paroi de l'enceinte et une deuxième extrémité (16.2) fixée de manière étanche à la canne de palpage (14) de sorte que, lorsque le dispositif de montage est fixé sur l'enceinte, la première extrémité de la canne de palpage (14) est disposée dans l'enceinte et peut être rapprochée ou éloignée de ladite surface (F) le long de son axe longitudinal (X).Sealing device for sealing a surface disposed in a chamber under a controlled atmosphere, comprising a frame, at least one probe rod (14) with a longitudinal axis (X) provided with an end intended to come into contact with the surface and adapted to move along the longitudinal axis (X), a bellows connection (16) to the enclosure, and means for detecting the position of the probe rod. The bellows (16) has a first end (16.1) sealingly attached to a wall of the enclosure and a second end (16.2) sealingly attached to the probe rod (14) so that when the mounting is attached to the enclosure, the first end of the probe rod (14) is disposed in the enclosure and may be moved towards or away from said surface (F) along its longitudinal axis (X).

Description

DISPOSITIF DE PALPAGE ETANCHE D'UNE SURFACE DESCRIPTIONDEVICE FOR SEALING A SURFACE DESCRIPTION

DOMAINE TECHNIQUE ET ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURETECHNICAL FIELD AND STATE OF THE PRIOR ART

La présente invention se rapporte à un dispositif de palpage étanche d'une surface.The present invention relates to a device for probing a surface.

Un dispositif de palpage est par exemple mis en oeuvre lors de la fabrication de lingots de silicium cristallin. Lors de la fabrication, un gradient thermique uniaxial est imposé à un bain de silicium fondu, ce qui favorise la croissance des grains des cristaux suivant la direction inverse du gradient thermique. Cette technique de solidification dirigée permet également une importante purification des impuretés par le phénomène de ségrégation chimique.A probing device is for example used during the manufacture of crystalline silicon ingots. During manufacture, a uniaxial thermal gradient is imposed on a bath of molten silicon, which promotes the growth of crystal grains in the reverse direction of the thermal gradient. This directed solidification technique also allows significant purification of impurities by the phenomenon of chemical segregation.

Le palpage permet alors de mesurer la position de l'interface solide/liquide lors de la cristallisation/solidification d'un bain de silicium fondu et de suivre la solidification.The probing then makes it possible to measure the position of the solid / liquid interface during the crystallization / solidification of a molten silicon bath and to follow the solidification.

Le palpage est réalisé au moyen d'une canne en matériau réfractaire, par exemple en quartz. Le bain de silicium fondu se trouve dans une enceinté étanche, la canne traverse une paroi de l'enceinte, de sorte qu'une extrémité soit dans l'enceinte et apte à entrer en contact avec le matériau solidifiée et qu'une extrémité soit à l'extérieur de l'enceinte et permette la manipulation de la canne et la mesure de son déplacement.The probing is performed by means of a rod of refractory material, for example quartz. The molten silicon bath is in a sealed enclosure, the cane passes through a wall of the enclosure, so that an end is in the enclosure and adapted to come into contact with the solidified material and that an end is at the outside of the enclosure and allows the manipulation of the cane and the measurement of its displacement.

Un opérateur déplace verticalement la canne et vient palper l'interface solide/liquide avec l'extrémité de la canne située dans l'enceinte, i.e. il vient mettre l'extrémité de la canne juste au contact de l'interface. Connaissant les dimensions, l'orientation et la position de la canne de palpage, la position de l'interface solide / liquide peut être déduite.An operator moves the rod vertically and probes the solid / liquid interface with the end of the rod located in the enclosure, i.e. it comes to put the end of the cane just in contact with the interface. Knowing the dimensions, orientation and position of the probing rod, the position of the solid / liquid interface can be deduced.

La traversée d'une paroi de l'enceinte par la canne se fait par exemple au moyen d'un presse-étoupe, des joints sont également prévus pour assurer l'étanchéité. Mais pour permettre un déplacement aisé de la canne avec des frottements réduits, l'opérateur desserre le presse-étoupe ce qui a pour effet de détériorer l'étanchéité entre l'atmosphère à l'intérieur du four et l'extérieur.The passage of a wall of the enclosure by the cane is for example by means of a gland, seals are also provided for sealing. But to allow easy movement of the cane with reduced friction, the operator loosens the gland which has the effect of deteriorating the seal between the atmosphere inside the oven and outside.

Pour maintenir une bonne étanchéité, il serait nécessaire que les joints soient très serrés sur la canne de palpage ce qui rendrait mal aisée les mouvements de la canne dans le presse-étoupe lors du palpage, nécessitant d'appuyer fortement sur la canne pour la faire bouger. Ainsi la sensibilité de palpage serait dégradée et le risque de coller la canne dans l'interface solide-liquide deviendrait très important. En effet, le risque de coller la canne dans le solide à l'interface solide-liquide est accentué par différents paramètres dont la vitesse de solidification, le temps de maintien de la canne en position de palpage, i.e. le temps de contact entre la canne et le solide et la force exercée sur la canne lors du contact entre la canne de palpage avec l'interface solide-liquide...To maintain a good seal, it would be necessary for the joints to be very tight on the probe rod which would make it difficult to move the cane in the gland during probing, requiring to strongly press the cane to make it move. Thus the probing sensitivity would be degraded and the risk of sticking the cane in the solid-liquid interface would become very important. Indeed, the risk of sticking the cane in the solid at the solid-liquid interface is accentuated by various parameters including the speed of solidification, the holding time of the rod in the probing position, ie the time of contact between the cane and the solid and the force exerted on the cane during the contact between the probing stick with the solid-liquid interface ...

Ce dispositif de palpage présente néanmoins l'avantage d'être robuste.This probing device nevertheless has the advantage of being robust.

Ce dispositif est suffisant dans des procédés de solidifications dirigées industrielles du silicium pour des pressions de procédé typiquement compris entre quelques 100 mbar à 1,5 bars, ne nécessitant pas une bonne étanchéité.This device is sufficient in industrial directed silicon solidification processes for process pressures typically between about 100 mbar to 1.5 bar, not requiring a good seal.

Cependant on cherche à réaliser des procédés de solidification sous vide, le vide étant imposé au-dessus de la surface libre du bain liquide de matériau favorisant l'évaporation de certains éléments ou de certaines molécules contenues dans le bain. Dans ce cas, il est requis de réaliser une enceinte étanche.However, it is sought to perform vacuum solidification processes, the vacuum being imposed above the free surface of the liquid bath of material promoting the evaporation of certain elements or molecules contained in the bath. In this case, it is required to make a waterproof enclosure.

Par ailleurs, il est souhaitable d'avoir un dispositif étanche permettant d'obtenir une enceinte étanche par exemple dans le cas de procédés sous atmosphère contrôlée.Furthermore, it is desirable to have a sealed device for obtaining a sealed enclosure for example in the case of controlled atmosphere processes.

De manière générale, il est préférable de maintenir l'étanchéité de l'enceinte au cours du procédé de solidification.In general, it is preferable to maintain the tightness of the enclosure during the solidification process.

EXPOSÉ DE L'INVENTION C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un dispositif de palpage d'une surface contenue dans une enceinte à atmosphère contrôlée dont la mise en oeuvre permet de conserver l'étanchéité de l'enceinte. Cette enceinte étanche peut être sous vide, proche ou à la pression atmosphérique ou sous pression.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a device for probing a surface contained in a controlled atmosphere chamber whose implementation makes it possible to maintain the tightness of the enclosure. This sealed enclosure may be under vacuum, near or at atmospheric pressure or under pressure.

Le but énoncé ci-dessus est atteint par un dispositif de palpage destiné à être monté à travers une paroi d'une enceinte dans laquelle l'atmosphère est contrôlée, le dispositif comportant une canne et des moyens de connexion de la canne à la paroi de l'enceinte, la canne étant montée de manière étanche dans les moyens de connexion et au moins une partie des moyens de connexion étant flexibles et étanches et montés de manière étanche sur la paroi de sorte à permettre le déplacement de l'extrémité de la canne contenue dans l'enceinte en rapprochement et en éloignement de la surface tout en conservant l'étanchéité.The purpose stated above is achieved by a probing device intended to be mounted through a wall of an enclosure in which the atmosphere is controlled, the device comprising a rod and connection means of the rod to the wall of the enclosure, the rod being mounted in a sealed manner in the connecting means and at least a portion of the connection means being flexible and sealed and sealingly mounted on the wall so as to allow movement of the end of the rod contained in the enclosure towards and away from the surface while maintaining the seal.

En réalisant une connexion flexible étanche entre la canne et l'enceinte, on supprime les frottements le long de l'axe de la canne et on résout les problèmes de maintien de l'étanchéité.By making a flexible flexible connection between the cane and the enclosure, it removes friction along the axis of the rod and solves the problems of maintaining the seal.

En d'autres termes, on prolonge une des parois de l'enceinte par une paroi flexible offrant la liberté de déplacement de la canne pour se rapprocher et s'écarter de la surface.In other words, one of the walls of the enclosure is extended by a flexible wall offering the freedom of movement of the cane to move closer and away from the surface.

De manière très avantageuse, les moyens de connexion flexibles comportent un soufflet. Le soufflet peut avantageusement présenter une raideur qui permet de limiter la déformation du soufflet suivant sa direction longitudinale, offrant une force de rappel qui écarte l'extrémité de la canne de la surface dès que la canne est relâchée, ce qui peut être très intéressant dans un dispositif de palpage d'une interface de solidification, dans le cas où le soufflet est contracté lors d'une phase de palpage.In a very advantageous manner, the flexible connection means comprise a bellows. The bellows may advantageously have a stiffness that limits the deformation of the bellows in its longitudinal direction, providing a restoring force that pushes the end of the cane away from the surface as soon as the cane is released, which can be very interesting in a device for probing a solidification interface, in the case where the bellows is contracted during a probing phase.

En variante, des moyens de rappel externe au soufflet tels que des ressorts peuvent être mis en oeuvre.In a variant, external bellows return means such as springs can be implemented.

Le soufflet est par exemple un soufflet à coupelle métalliques soudées.The bellows is for example a welded metal bellows bellows.

De manière très avantageuse, la canne est également montée mobile en rotation par rapport aux moyens de connexion. Lors d'une mesure de la position de l'interface de solidification, la mise en rotation de la canne réduit, voire supprime les risques de collage.In a very advantageous manner, the rod is also rotatably mounted relative to the connection means. When measuring the position of the solidification interface, the rotation of the rod reduces or even eliminates the risk of sticking.

La présente invention a alors pour objet un dispositif de palpage d'une surface disposée dans une enceinte sous atmosphère contrôlée, comportant un bâti, au moins une canne de palpage d'axe longitudinal munie d'une extrémité destinée à venir en contact avec ladite surface et apte à se déplacer le long de l'axe longitudinal par rapport au bâti, des moyens de connexion flexibles étanches dudit dispositif à l'enceinte, les moyens de connexion flexibles étanches comportant une première extrémité destinée à être fixée de manière étanche à une paroi de l'enceinte et une deuxième extrémité qui est fixée de manière étanche à la canne de palpage de sorte que, lorsque le dispositif de palpage est relié de manière étanche à l'enceinte, la première extrémité de la canne de palpage est disposée dans l'enceinte et peut être rapprochée ou éloignée de ladite surface le long de son axe longitudinal, et des moyens de détection de la position de la canne de palpage.The subject of the present invention is therefore a device for probing a surface placed in an enclosure under a controlled atmosphere, comprising a frame, at least one probing can with a longitudinal axis provided with an end intended to come into contact with said surface. and adapted to move along the longitudinal axis relative to the frame, sealed flexible connection means of said device to the enclosure, the sealed flexible connection means having a first end intended to be sealed to a wall of the enclosure and a second end which is sealingly attached to the probing stick so that when the probing device is sealingly connected to the enclosure, the first end of the probe tip is disposed in the housing. enclosure and may be brought closer to or distant from said surface along its longitudinal axis, and means for detecting the position of the cane of p alp.

Dans un exemple de réalisation avantageux, les moyens de connexion flexibles étanches comportent un soufflet d'axe longitudinal. De préférence, le soufflet est un soufflet à coupelles métalliques soudées.In an advantageous exemplary embodiment, the flexible flexible connection means comprise a longitudinal axis bellows. Preferably, the bellows is a bellows welded metal cups.

Selon une caractéristique additionnelle, le dispositif de palpage peut comporter des moyens de rappel élastique limitant la déformation des moyens de connexion flexibles étanches selon la direction de l'axe longitudinal. Selon une variante avantageuse, les moyens de connexion flexibles étanches présentent une raideur suivant l'axe longitudinal, lesdits moyens de connexion flexibles étanches formant tout ou partie des moyens de rappel élastique.According to an additional characteristic, the probing device may comprise elastic return means limiting the deformation of the flexible connection means sealed in the direction of the longitudinal axis. According to an advantageous variant, the sealed flexible connection means have a stiffness along the longitudinal axis, said sealed flexible connection means forming all or part of the elastic return means.

Les moyens de rappel élastique peuvent comporter au moins un ressort hélicoïdal.The elastic return means may comprise at least one helical spring.

Selon une caractéristique additionnelle, le dispositif de palpage peut comporter des moyens de guidage de la canne de palpage le long de l'axe longitudinal. Les moyens de guidage peuvent comporter au moins une colonne de guidage fixée au bâti parallèlement à l'axe longitudinal et une platine mobile fixée à la deuxième extrémité des moyens de connexion flexibles étanches et mobile le long de ladite au moins une colonne de guidage. Un ressort hélicoïdal peut être monté autour de tout ou partie des colonnes de guidage (22).According to an additional characteristic, the probing device may comprise means for guiding the probing rod along the longitudinal axis. The guide means may comprise at least one guide column fixed to the frame parallel to the longitudinal axis and a movable plate fixed to the second end of the flexible connection means sealed and movable along said at least one guide column. A coil spring may be mounted around all or part of the guide columns (22).

Avantageusement, les moyens de guidage comportent au moins une unité de translation linéaire.Advantageously, the guide means comprise at least one linear translation unit.

Dans une réalisation avantageuse, le dispositif de palpage comporte des moyens permettant la mise en rotation de ladite canne de palpage autour de son axe longitudinal par rapport aux moyens de connexion flexibles étanches.In an advantageous embodiment, the probing device comprises means for rotating said feeler rod about its longitudinal axis with respect to the flexible flexible connection means.

Ces moyens peuvent être disposés à la deuxième extrémité des moyens de connexion flexibles étanches et comporter un dispositif de rotation étanche permettant la rotation de la canne de palpage autour de son axe par rapport aux moyens de connexion flexibles étanches.These means may be arranged at the second end of the sealed flexible connection means and include a sealed rotation device for rotating the probe rod about its axis relative to the flexible flexible connection means.

Dans un exemple de réalisation, le dispositif de rotation étanche comporte un presse-étoupe fixé à la deuxième extrémité des moyens de connexion flexibles étanches et un corps tubulaire monté tournant dans le presse-étoupe de manière étanche, la canne de palpage traversant de manière étanche ledit corps.In an exemplary embodiment, the sealed rotation device comprises a stuffing box fastened to the second end of the sealed flexible connection means and a tubular body rotatably mounted in the gland in a sealed manner, the probe stick passing through tightly. said body.

Dans un autre exemple de réalisation, le dispositif de rotation étanche comporte un premier corps tubulaire fixé à la deuxième extrémité des moyens de connexion flexibles étanches, un deuxième corps tubulaire monté tournant dans le premier corps tubulaire, de manière étanche, la canne de palpage étant montée dans un presse-étoupe fixé à une extrémité du deuxième corps tubulaire faisant saillie du premier corps tubulaire.In another embodiment, the sealed rotation device comprises a first tubular body fixed to the second end of the sealed flexible connection means, a second tubular body rotatably mounted in the first tubular body, in a sealed manner, the probe rod being mounted in a stuffing box fixed at one end of the second tubular body projecting from the first tubular body.

Le dispositif de palpage peut très avantageusement comporter des moyens de déplacement automatisés de la canne de palpage le long de l'axe longitudinal.The probing device can very advantageously comprise means for automated movement of the feeler rod along the longitudinal axis.

Selon une caractéristique additionnelle, le dispositif de palpage comporte des moyens de butée le long de l'axe longitudinal de l'extrémité mobile des moyens de connexion flexibles étanches.According to an additional characteristic, the probing device comprises abutment means along the longitudinal axis of the movable end of the flexible flexible connection means.

Le dispositif de palpage peut comporter des moyens de détection du contact entre la canne de palpage et ladite surface. Les moyens de détection du contact comportent par exemple au moins un capteur de la force nécessaire au déplacement de la canne de palpage et/ou au moins un capteur de déplacement de la canne de palpage et/ou au moins un réglet fixé sur le bâti à parallèlement à la canne de palpage.The probing device may comprise means for detecting the contact between the probe rod and said surface. The contact detection means comprise, for example, at least one sensor for the force necessary for the movement of the probing rod and / or at least one sensor for moving the probing stick and / or at least one rule attached to the frame. parallel to the probing stick.

La présente invention a également pour objet une installation comportant une enceinte comportant au moins une paroi et au moins une ouverture dans ladite paroi et au moins dispositif de palpage selon la présente invention, la première extrémité des moyens de connexion flexibles étanches étant reliée de manière étanche sur l'ouverture de la paroi de l'enceinte, l'intérieur de l'enceinte et du dispositif de palpage formant un volume étanche.The present invention also relates to an installation comprising an enclosure comprising at least one wall and at least one opening in said wall and at least one feeler device according to the present invention, the first end of the sealed flexible connection means being sealingly connected. on the opening of the wall of the enclosure, the inside of the enclosure and the probe device forming a sealed volume.

La première extrémité des moyens de connexion flexibles étanches peut être est fixée directement sur l'ouverture de l'enceinte par une bride. L'installation comporte avantageusement des moyens de déplacement contrôlé du dispositif de palpage par rapport à l'enceinte. Les moyens de déplacement contrôlé peuvent comporter un élément de connexion flexible étanche reliant les moyens de connexion flexibles étanches du dispositif de palpage et l'enceinte et traversés par la canne de palpage. L'installation est particulièrement adaptée à la mise en œuvre d'un procédé de solidification sous atmosphère contrôlée, et en particulier à la mise en œuvre d'un procédé de solidification sous vide, par exemple entre 10"4Pa et quelques Pa. L'installation est par exemple utilisée pour la mise en œuvre d'un procédé de solidification de silicium.The first end of the sealed flexible connection means can be fixed directly to the opening of the enclosure by a flange. The installation advantageously comprises means for controlled movement of the probing device with respect to the enclosure. The controlled displacement means may comprise a sealed flexible connection element connecting the sealed flexible connection means of the probing device and the enclosure and traversed by the probe rod. The installation is particularly adapted to the implementation of a solidification process under a controlled atmosphere, and in particular to the implementation of a vacuum solidification process, for example between 10 -4 Pa and a few Pa. installation is for example used for the implementation of a silicon solidification process.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

La présente invention sera mieux comprise sur la base de la description qui va suivre et des dessins en annexe sur lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique d'un exemple de dispositif de palpage selon l'invention monté sur une enceinte, - la figure 2A est une vue de côté d'un exemple de réalisation pratique du dispositif selon l'invention, - la figure 2B est une vue en coupe longitudinale du dispositif de la figure 2A, - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'une variante de réalisation du dispositif de la figure 2 mettant en œuvre des moyens de rappel supplémentaires, - la figure 4A est une vue de côté d'un autre exemple de réalisation du dispositif de palpage selon l'invention mettant en œuvre une table de translation, - la figure 4B est une vue en coupe longitudinale du dispositif de la figure 4A, - la figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'une variante de réalisation du dispositif de la figure 3 mettant en oeuvre une table de translation, - la figure 6 est une vue en coupe longitudinale d'une installation comportant une enceinte et le dispositif de la figure 5, - les figures 7A à 7F sont des représentations schématiques de différents états du dispositif de palpage selon l'invention lors d'un procédé de mesure de la position de l'interface solide-liquide, - la figure 8A est une vue en coupe longitudinale d'un exemple de passage tournant étanche permettant une rotation de la canne autour de son axe, - la figure 8B est une vue en coupe longitudinale d'un autre exemple d'un passage tournant étanche permettant une rotation de la canne autour de son axe.The present invention will be better understood on the basis of the following description and the appended drawings in which: FIG. 1 is a schematic representation of an example of a probing device according to the invention mounted on an enclosure; FIG. 2A is a side view of an exemplary practical embodiment of the device according to the invention, FIG. 2B is a longitudinal sectional view of the device of FIG. 2A, FIG. 3 is a longitudinal sectional view of FIG. an alternative embodiment of the device of Figure 2 implementing additional return means, - Figure 4A is a side view of another embodiment of the probing device according to the invention implementing a translation table FIG. 4B is a longitudinal sectional view of the device of FIG. 4A; FIG. 5 is a longitudinal sectional view of an alternative embodiment of the device of FIG. 3 using a transla table; FIG. 6 is a longitudinal sectional view of an installation comprising an enclosure and the device of FIG. 5; FIGS. 7A to 7F are schematic representations of different states of the probing device according to the invention when a method for measuring the position of the solid-liquid interface; FIG. 8A is a longitudinal sectional view of an example of a sealed rotary passage allowing a rotation of the cane about its axis; FIG. 8B is a longitudinal sectional view of another example of a sealed rotating passage for a rotation of the cane about its axis.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERSDETAILED PRESENTATION OF PARTICULAR EMBODIMENTS

Sur la figure 1, on peut voir une représentation schématique d'un exemple de réalisation d'un dispositif de palpage selon l'invention monté sur une enceinte.In Figure 1, we can see a schematic representation of an exemplary embodiment of a probing device according to the invention mounted on an enclosure.

La description de l'invention qui va suivre va porter sur un dispositif de palpage mise en oeuvre pour la détection d'une interface solide-liquide ou d'un front de solidification dans un procédé de solidification, par exemple pour fabriquer des barreaux de silicium cristallin. Mais il sera compris que la présente invention ne se limite pas à cette application et peut être mise en oeuvre dans d'autres applications de détection de surfaces par palpage ou de mise en contact avec une surface dans une enceinte à atmosphère contrôlée.The following description of the invention will relate to a probing device used for the detection of a solid-liquid interface or a solidification front in a solidification process, for example to manufacture silicon rods. lens. However, it will be understood that the present invention is not limited to this application and can be implemented in other probing surface sensing applications or contacting a surface in a controlled atmosphere enclosure.

Sur la figure 1, on peut voir une enceinte 2 comportant un fond 4, des parois latérales 6 et une paroi supérieure 8. Un creuset 10 est disposé dans l'enceinte et contient du silicium solide Sis recouvert de silicium liquide Sil. On souhaite détecter la position du front de solidification F à la surface du silicium solide au moyen du dispositif de palpage D. Dans le cas d'une installation de solidification, l'enceinte étanche est équipée d'un four de solidification qui impose un gradient thermique au bain de silicium, la solidification étant dirigée du bas vers le haut (non représenté). Le four comporte entre autres des éléments chauffants et des isolants (non représentés).FIG. 1 shows an enclosure 2 comprising a bottom 4, side walls 6 and an upper wall 8. A crucible 10 is disposed in the enclosure and contains solid silicon Sis coated with liquid silicon Sil. It is desired to detect the position of the solidification front F on the surface of the solid silicon by means of the probe device D. In the case of a solidification plant, the sealed chamber is equipped with a solidification furnace which imposes a gradient thermal bath in the silicon bath, the solidification being directed from bottom to top (not shown). The oven comprises among others heating elements and insulators (not shown).

La paroi supérieure 8 de l'enceinte comporte une ouverture 12.The upper wall 8 of the enclosure has an opening 12.

Le dispositif de palpage D comporte une canne de palpage 14 d'axe longitudinal X et des moyens de connexion étanches et souples 16 de la canne au bord de l'ouverture 12 de la paroi supérieure 8 de l'enceinte 2.The probing device D comprises a probing rod 14 of longitudinal axis X and flexible and tight connection means 16 of the rod at the edge of the opening 12 of the upper wall 8 of the enclosure 2.

Les dimensions de la canne de palpage 14 sont choisies pour garantir sa tenue mécanique pendant le procédé et les opérations de palpage, sans pour autant perturber le procédé lors du palpage. Par exemple, dans le cas de procédés de solidification dirigée du silicium, les cannes de palpage ont une longueur comprise en quelques dizaines de centimètres et quelques mètres et un diamètre de quelques millimètres de diamètre à quelques centimètres. Le diamètre de la canne est calculé pour que la canne soit suffisamment solide et supporte son propre poids et les contraintes lors du palpage. En général, on souhaite faire une mesure locale non intrusive, c'est pourquoi le diamètre des cannes en quartz est en général de l'ordre du centimètre dans les procédés de solidification dirigée du silicium.The dimensions of the probe rod 14 are chosen to guarantee its mechanical strength during the process and the probing operations, without disturbing the process during probing. For example, in the case of directed solidification processes of silicon, the probing rods have a length in a few tens of centimeters and a few meters and a diameter of a few millimeters in diameter to a few centimeters. The diameter of the cane is calculated so that the rod is sufficiently strong and supports its own weight and the constraints during probing. In general, it is desired to make a non-intrusive local measurement, which is why the diameter of the quartz rods is generally of the order of one centimeter in the directed solidification processes of silicon.

Les moyens de connexion flexibles étanches 16 comportent, dans l'exemple représenté, un soufflet d'axe longitudinal X, dont une extrémité longitudinale 16.1 est fixée de manière étanche au bord de l'ouverture 12 formant une connexion étanche, et une autre extrémité longitudinale 16.2 obturée par un dispositif de traversée 18 dans lequel est montée de manière étanche la canne 14. La canne 14 est fixe (en translation le long de l'axe longitudinal X) dans le dispositif de traversée 18. L'extrémité longitudinale 16.1 du soufflet fixée à l'enceinte sera désignée "extrémité proximale" et l'autre extrémité longitudinale 16.2 du soufflet sera désignée "extrémité distale ". De même l'extrémité longitudinale de la canne 14 située dans l'enceinte sera désignée "extrémité proximale" et l'extrémité longitudinale de la canne située à l'extérieur de l'enceinte sera désignée "extrémité distale".The sealed flexible connection means 16 comprise, in the example shown, a longitudinal axis bellows X, one longitudinal end 16.1 is sealingly attached to the edge of the opening 12 forming a tight connection, and another longitudinal end 16.2 closed by a traversing device 18 in which is mounted in sealed manner the rod 14. The rod 14 is fixed (in translation along the longitudinal axis X) in the traversing device 18. The longitudinal end 16.1 of the bellows attached to the enclosure will be designated "proximal end" and the other longitudinal end 16.2 of the bellows will be designated "distal end". Similarly, the longitudinal end of the rod 14 located in the chamber will be designated "proximal end" and the longitudinal end of the rod located outside the chamber will be designated "distal end".

Le type de soufflet mis en oeuvre est choisi en fonction de l'application du dispositif de palpage. Il peut par exemple s'agir d'un soufflet en polymère souple étanche muni d'un renfort métallique, d'un soufflet en Kevlar ou tout autre type de soufflet assurant une étanchéité.The type of bellows used is chosen according to the application of the probing device. It may for example be a sealed flexible polymer bellows provided with a metal reinforcement, a Kevlar bellows or any other type of bellows providing a seal.

En variante, il pourrait s'agir d'un tuyau flexible métallique, d'un tuyau plastique armé, d'un poche souple étanche qui pourrait être couplée à une armature externe (type ressort ou cage) pour limiter certains de ces mouvements, par exemple pour que la poche souple ne s'écrase pas sur la canne en cas de dépression.Alternatively, it could be a flexible metal hose, a reinforced plastic hose, a sealed flexible bag that could be coupled to an external frame (spring or cage type) to limit some of these movements, by example so that the flexible pouch does not crash on the cane in case of depression.

De manière particulièrement avantageuse et en particulier dans le cas où l'on souhaite établir un vide dans l'enceinte, typiquement un vide de quelques Pa à 104Pa, on choisit un soufflet à coupelles métalliques soudées représenté schématiquement sur la figure 2A qui sera décrit ci-dessous avec la figure 2B.In a particularly advantageous manner and in particular in the case where it is desired to establish a vacuum in the enclosure, typically a vacuum of a few Pa at 104 Pa, a bellows with welded metal cups is shown schematically in FIG. 2A which will be described here. below with Figure 2B.

Par exemple dans le cas d'un soufflet à coupelles métalliques soudées, celui-ci présente sa propre raideur, celle-ci peut être suffisante pour compenser les contraintes auxquelles le soufflet est soumis, ces contraintes seront détaillées ci-dessous, et éviter un écrasement trop important de celui-ci. Selon une variante représentée sur la figure 3, dans le cas où les moyens de connexion souples ne présentent pas une raideur suffisante, des moyens de rappel élastique supplémentaires sont prévus. L'existence d'une force de rappel élastique soit due aux moyens de connexion flexibles étanches eux-mêmes, soit pour tout ou partie aux moyens de rappel élastiques supplémentaires présente, en outre, l'avantage, de rappeler le dispositif de palpage, et en particulier la canne, en position repos dès que la canne est relâchée, écartant automatiquement son extrémité proximale de l'interface solide/liquide, réduisant ainsi les risques de collage, lorsque le soufflet est contracté par rapport à sa position d'équilibre.For example, in the case of a bellows welded metal cups, it has its own stiffness, it may be sufficient to compensate for the constraints to which the bellows is subjected, these constraints will be detailed below, and avoid a crash too important of it. According to a variant shown in Figure 3, in the case where the flexible connection means do not have sufficient stiffness, additional elastic return means are provided. The existence of an elastic restoring force either due to the sealed flexible connection means themselves, or for all or part of the additional elastic return means, furthermore has the advantage of recalling the probing device, and in particular, the cane, in the rest position as soon as the cane is released, automatically spreading its proximal end of the solid / liquid interface, thus reducing the risk of sticking, when the bellows is contracted relative to its equilibrium position.

Dans la suite de la description et à des fins de simplicité, les moyens de connexion flexibles étanches seront désignés par "soufflet" mais tout autre dispositif adapté peut convenir.In the remainder of the description and for the sake of simplicity, the sealed flexible connection means will be designated "bellows" but any other suitable device may be suitable.

Des moyens de guidage en translation 22 le long de l'axe X de la canne 14 sont prévus pour déplacer la canne en direction et en éloignement du front F. un exemple des moyens de guidage est visible sur les figures 2A et 2B.Translation guiding means 22 along the axis X of the rod 14 are provided to move the rod towards and away from the front F. an example of the guide means is visible in Figures 2A and 2B.

Des moyens de mesure 19 (représentés schématiquement) du déplacement de la canne le long de l'axe longitudinal X sont également prévus pour pouvoir déterminer l'avancement du front de solidification. Il peut s'agir de moyens de mesure manuels, tels qu'un réglet fixe parallèle à l'axe X par rapport auquel la canne se déplace, ou de moyens de mesure électroniques.Measuring means 19 (shown schematically) of the movement of the rod along the longitudinal axis X are also provided to determine the advancement of the solidification front. It may be manual measuring means, such as a fixed ruler parallel to the X axis with respect to which the rod moves, or electronic measuring means.

Le dispositif de palpage est monté sur l'enceinte préférentiellement de sorte que l'axe longitudinal X de la canne soit à la verticale i.e. que la canne soit perpendiculaire au front de solidification. Il est possible de monter le dispositif de palpage de sorte que l'axe longitudinal X de la canne ne soit pas vertical, dans ce cas, les moyens de guidage préférentiellement à frottements réduits permettront de contrôler la direction de déplacement de la canne.The probing device is mounted on the enclosure preferably so that the longitudinal axis X of the rod is vertical i.e. the rod is perpendicular to the solidification front. It is possible to mount the probing device so that the longitudinal axis X of the rod is not vertical, in this case, the guide means preferably with reduced friction will control the direction of movement of the rod.

De préférence, le dispositif de palpage est tel que la course de palpage de la canne couvre au moins toute la distance d'étude de la position de l'interface solide-liquide. Il peut cependant être prévu que la course de palpage soit inférieure à la distance d'étude de la position de l'interface solide-liquide, le dispositif de palpage ne permettant de détecter la présente de l'interface solide-liquide qu'après un certain temps de solidification.Preferably, the probing device is such that the probing stroke of the cane covers at least the entire distance of study of the position of the solid-liquid interface. However, it can be expected that the probing stroke is less than the study distance of the position of the solid-liquid interface, the probing device not allowing to detect the present of the solid-liquid interface after a some time of solidification.

Le dispositif de palpage est telle qu'il permet de placer l'extrémité proximale de la canne dans une position hors-mesure suffisamment reculée par rapport à l'interface solide-liquide afin d'éviter qu'elle n'entre en contact avec le solide en train de croître en dehors d'une phase de détection, et qu'elle soit emprisonnée par le solide. L'ensemble formé par l'enceinte et le dispositif de palpage est étanche. Une atmosphère contrôlée peut alors être établie dans l'enceinte, par exemple il peut s'agir d'établir une atmosphère de pression supérieure à celle de l'environnement extérieur, d'établir une dépression dans l'enceinte, par exemple un vide de 10"4 Pa à quelque Pa, une atmosphère sous Argon ou un autre gaz ou mélange de gaz.The probing device is such that it allows to place the proximal end of the rod in an out-of-position position sufficiently far back from the solid-liquid interface to prevent it from coming into contact with the solid growth outside a detection phase, and that it is trapped by the solid. The assembly formed by the enclosure and the probe device is sealed. A controlled atmosphere can then be established in the enclosure, for example it may be to establish an atmosphere of pressure greater than that of the external environment, to establish a depression in the enclosure, for example a vacuum of 10 "4 Pa at some Pa, an atmosphere under Argon or another gas or gas mixture.

De préférence, la section du soufflet 16 est réduite pour limiter la section vue par la pression régnant dans l'enceinte et dans le soufflet, et ainsi limiter l'effet sur le soufflet de la différence de pression entre l'intérieur du soufflet et l'environnement extérieur. Le diamètre intérieur du soufflet est tel qu'il permet le passage de la canne de palpage et qu'il dispose de suffisamment de jeu de fonctionnement pour ses déplacements lors de la contraction du soufflet.Preferably, the section of the bellows 16 is reduced to limit the section seen by the pressure in the chamber and in the bellows, and thus limit the effect on the bellows of the pressure difference between the inside of the bellows and the bellows. external environment. The internal diameter of the bellows is such that it allows the passage of the probing rod and has sufficient operating clearance for its movements during the contraction of the bellows.

Sur les figures 2A et 2B, on peut voir un exemple de réalisation pratique du dispositif de palpage représenté seul. Dans cet exemple de réalisation le soufflet est un soufflet à coupelles métalliques.In Figures 2A and 2B, we can see an example of practical embodiment of the probing device shown alone. In this embodiment, the bellows is a bellows with metal cups.

Dans le cas de mesure de l'avancée du front de solidification, la canne est réalisée en matériau réfractaire, par exemple en quartz.In the case of measuring the advance of the solidification front, the rod is made of refractory material, for example quartz.

On peut voir un exemple de dispositif de traversée 18 de la canne 14 monté à l'extrémité distale 16.2 du soufflet. Dans l'exemple représenté, il s'agit d'un presse-étoupe comportant des joints serrés sur la canne et assurant l'étanchéité. Dans l'exemple représenté, le presse-étoupe est connecté de manière étanche à l'extrémité distale 16.2 du soufflet au moyen de raccords à vide et éventuellement de prolongateur/adaptateur tubulaire à vide conventionnels ISO.We can see an example of the crossing device 18 of the rod 14 mounted at the distal end 16.2 of the bellows. In the example shown, it is a gland with tight joints on the rod and sealing. In the example shown, the gland is sealingly connected to the distal end 16.2 of the bellows by means of vacuum fittings and possibly conventional ISO vacuum tubular extension / adapter.

Le dispositif comporte un bâti 23 et des moyens de guidage du déplacement de la canne 14 et du soufflet 16 par rapport au bâti 23. Dans l'exemple représenté, il comporte trois colonnes de guidage 22 parallèles à l'axe longitudinal X et réparties autour de l'axe longitudinal X, dont une extrémité longitudinale est fixée à une première platine 24 du bâti 23, située au niveau de l'extrémité proximale 16.1 du soufflet 16 fixée à l'enceinte et l'autre extrémité est fixé à une deuxième platine 26 du bâti 23. L'extrémité distale 16.2 du soufflet 16 est entourée par une platine mobile 28 comportant des passages 30 traversés par les colonnes 22. La platine mobile 28 solidaire de l'extrémité 16.2 du soufflet 16 peut coulisser le long des colonnes de guidage 22. De manière avantageuse les colonnes sont chromées et rectifiées et des bagues de guidage en bronze sont montées dans les passages 30 de la platine 28, favorisant le coulissement de la platine mobile 28 le long des colonnes 22. Les matériaux et les jeux mécaniques permettent d'obtenir un mouvement glissant avec de faibles frottements.The device comprises a frame 23 and means for guiding the movement of the rod 14 and the bellows 16 relative to the frame 23. In the example shown, it comprises three guide columns 22 parallel to the longitudinal axis X and distributed around it the longitudinal axis X, a longitudinal end of which is fixed to a first plate 24 of the frame 23, located at the proximal end 16.1 of the bellows 16 fixed to the chamber and the other end is fixed to a second plate 26 of the frame 23. The distal end 16.2 of the bellows 16 is surrounded by a movable plate 28 having passages 30 traversed by the columns 22. The movable plate 28 secured to the end 16.2 of the bellows 16 can slide along the columns of 22. Advantageously, the columns are chromed and ground and bronze guide rings are mounted in the passages 30 of the plate 28, promoting the sliding of the movable plate 28. Along the columns 22. The materials and the mechanical games make it possible to obtain a sliding movement with low friction.

Selon une variante, les moyens de guidage peuvent comporter une ou plusieurs unités de translation linéaire présentant de faibles frottements lors des déplacements. Par exemple, il peut s'agir d'un chariot de guidage roulant et guidé par des rails parallèles à l'axe longitudinal X. Le chariot est solidaire de l'extrémité distale 16.2 du soufflet par exemple en étant fixé à la platine mobile 28 et les rails sont solidaires de l'extrémité proximale 16.1 du soufflet solidaire de l'enceinte.According to one variant, the guiding means may comprise one or more linear translation units having low friction during displacements. For example, it may be a guide carriage rolling and guided by rails parallel to the longitudinal axis X. The carriage is integral with the distal end 16.2 of the bellows for example by being fixed to the movable plate 28 and the rails are secured to the proximal end 16.1 of the bellows secured to the enclosure.

Dans le cas d'un déplacement motorisé de la canne, le chariot de guide sur rail peut être motorisé et assurer le déplacement de la canne.In the case of a motorized movement of the cane, the rail guide carriage can be motorized and move the cane.

En variante encore dans le cas d'un déplacement motorisé de la canne, les moyens de guidage pourraient être formés par une table de translation bien connue de l'homme du métier, assurant à la fois le guidage et le déplacement de la canne. De telles tables de translation motorisées sont fabriquées par exemple par Kurt J. Lesker Compagny sous la référence HLSM38-100, par Pfeiffer Vacuum sous la référence 420MZA040-100-m ou encore par MDC Vacuum Products sous la référence E-LMT-154-01. L'extrémité proximale 16.1 du soufflet 16 est connectée à l'enceinte par exemple au moyen d'une bride, par exemple une bride à vide apte à tenir un certain niveau de vide dans le cas d'une enceinte sous vide.In another variant in the case of a motorized movement of the cane, the guide means could be formed by a translation table well known to those skilled in the art, ensuring both the guiding and the movement of the cane. Such motorized translation tables are manufactured for example by Kurt J. Lesker Compagny under the reference HLSM38-100, by Pfeiffer Vacuum under the reference 420MZA040-100-m or by MDC Vacuum Products under the reference E-LMT-154-01 . The proximal end 16.1 of the bellows 16 is connected to the chamber for example by means of a flange, for example a vacuum flange capable of holding a certain level of vacuum in the case of a vacuum chamber.

Les différents éléments sont reliés par des dispositifs adaptés à l'atmosphère contrôlée que l'on souhaite établir dans l'enceinte, par exemple on peut utiliser des raccords et des joints répondant à la norme ISO KF et/ou ISO CF.The various elements are connected by devices adapted to the controlled atmosphere that it is desired to establish in the enclosure, for example it is possible to use connectors and seals that comply with the ISO KF and / or ISO CF standard.

En variante, on peut envisager de connecter de manière étanche plusieurs soufflets en série pour en former l'équivalent d'un soufflet plus long. Les connexions des soufflets entre eux sont par exemple réalisées par des brides à vide. Il peut avantageusement être prévu d'accompagner les mouvements du soufflet ainsi formé avec des guides.Alternatively, it is conceivable to tightly connect several bellows in series to form the equivalent of a longer bellows. The bellows connections between them are for example made by vacuum flanges. It can advantageously be provided to accompany the movements of the bellows thus formed with guides.

Nous allons maintenant décrire les différents forces s'appliquant su le dispositif de palpage dans le cas d'une enceinte sous pression ou un enceinte sous vide. On considère pour cela un dispositif de palpage tel que les axes longitudinaux de la canne, du soufflet et le cas échéant des ressorts de rappel sont verticaux. Les forces sont projetées sur la verticale dans la représentation des figures et sont prises positives lorsqu'elles s'exercent vers le bas.We will now describe the different forces applying to the probing device in the case of a pressure vessel or a vacuum enclosure. For this purpose, a probing device is considered such that the longitudinal axes of the cane, the bellows and, if appropriate, the return springs are vertical. The forces are projected on the vertical in the representation of the figures and are taken positive when they are exercised downwards.

Les constantes de raideur des ressorts et du soufflet utilisées dans les calculs sont celles suivant l'axe vertical.The stiffness constants of the springs and bellows used in the calculations are those along the vertical axis.

Les variations de longueur du soufflet dLS0U^let sont positives si le soufflet est contracté par rapport à sa position de repos, dLS0U^let pouvant être positives ou négatives. La variation de longueur du ressort dLressortest positive si le ressort est contracté par rapport à sa longueur à vide.Variations in the length of the bellows are positive if the bellows is contracted with respect to its rest position, which can be positive or negative. The length variation of the spring of the spring is positive if the spring is contracted with respect to its empty length.

Ainsi pour un même montage, les formules qui vont être utilisées dans la suite s'appliquent au cas du mode dans lequel l'enceinte est sous pression et du mode dans lequel l'enceinte est sous vide.Thus for the same assembly, the formulas that will be used in the following apply to the case of the mode in which the chamber is under pressure and the mode in which the chamber is under vacuum.

La mesure de la position de l'interface solide/liquide est réalisée en descendant la canne de palpage, ce qui contracte le soufflet de la longueur de palpage par rapport à la position d'équilibre du soufflet. La position d'équilibre du soufflet est la position du soufflet, et donc de la canne, lorsque l'opérateur n'exerce pas d'effort sur le soufflet soit manuellement soit par un dispositif de déplacement de la canne. A sa position d'équilibre, le soufflet a une dimension d'équilibre le long de l'axe X ou longueur d'équilibre caractérisée par dLéquilibre soufflet, dLéquilibre soufflet étant la différence entre la longueur à vide du soufflet et la longueur d'équilibre du soufflet. Suivant la définition donnée ci-dessus, dLéquilibre S0Uffiet > 0 correspond à une contraction du soufflet. Une force de palpage FpaÎpage est exercée pour contracter le soufflet de la distance dLpaipage. dLpaÎpage est défini comme étant positif lorsque l'on contracte le soufflet.The measurement of the position of the solid / liquid interface is performed by lowering the probe rod, which contracts the bellows of the probing length with respect to the equilibrium position of the bellows. The equilibrium position of the bellows is the position of the bellows, and therefore of the cane, when the operator does not exert force on the bellows either manually or by a device for moving the cane. In its equilibrium position, the bellows has an equilibrium dimension along the X axis or equilibrium length characterized by a bellows balance, the bellows equilibrium being the difference between the idle length of the bellows and the equilibrium length. bellows. According to the definition given above, equilibrium S0Uffiet> 0 corresponds to a contraction of the bellows. A probing force is exerted to contract the bellows of the handling distance. dPlay is defined as positive when the bellows is contracted.

De manière préférée, le dispositif de palpage est tel que la force maximale de palpage FpaÎpage max est faible pour limiter la force appliquée sur l'interface solide-liquide lors du contact et ainsi, d'une part limiter le risque de collage de la canne à l'interface solide/liquide, et d'autre part limiter l'effort de compression sur la canne de palpage, réduisant les risques de rupture de celle-ci. La sensibilité de palpage, caractérisée à l'aide de la force maximale qu'il faut appliquer sur le dispositif de palpage pour déplacer la canne de palpage au contact de l'interface solide/liquide à l'aide du dispositif de palpage, peut être améliorée en réduisant la force de palpage. L'invention présente l'avantage de pouvoir aisément contrôler cette force de palpage. En effet la force maximale de palpage est le produit de la constante de raideur du soufflet ksou^let par la distance de palpage dLpaÎpage et a pour expression :Preferably, the probing device is such that the maximum probing force FpaIpage max is small to limit the force applied to the solid-liquid interface during contact and thus, on the one hand, to limit the risk of bonding the cane at the solid / liquid interface, and secondly to limit the compression force on the probe rod, reducing the risk of rupture thereof. The probing sensitivity, characterized by the maximum force that must be applied to the probing device to move the probe rod in contact with the solid / liquid interface by means of the probing device, can be improved by reducing the probing force. The invention has the advantage of being able to easily control this probing force. Indeed the maximum probing force is the product of the stiffness constant of the bellows ksou ^ let by the probing distance of the page and has for expression:

(I).(I).

Par conséquent, en choisissant la raideur du soufflet et une distance maximale de palpage dLpaÎpage max, on peut aisément fixer la force maximale de palpage et donc la sensibilité de palpage.Therefore, by choosing the stiffness of the bellows and a maximum distance of probing maxpage, one can easily set the maximum probing force and thus the probing sensitivity.

On choisit en outre de préférence des soufflets de faible constante de raideur ksou^let. En effet, on cherche à réaliser de préférence un dispositif de palpage offrant une course de palpage importante, ce qui offre une plus grande souplesse d'utilisation. Au vu de la relation (I), avec une raideur de soufflet faible, on obtient des courses de palpage importantes dLpaÎpage max tout en ayant une force de palpage maximale faible, conservant ainsi un dispositif de palpage offrant une bonne sensibilité.In addition, bellows of low stiffness constant are preferably selected. Indeed, it is desired to preferably achieve a probing device with a significant probing stroke, which offers greater flexibility of use. In view of the relation (I), with a low bellows stiffness, it is possible to obtain considerable probing strokes with a maximum maximum probing force, thus retaining a feeler device offering good sensitivity.

Par ailleurs, comme cela a été expliqué ci-dessus, le soufflet est soumis à des contraintes qui tendent à le déformer et qui fixent la position d'équilibre du soufflet (caractérisée par dLéquilibre soufflet)· C'est à partir de cette position d'équilibre que les mesures de déplacement de la canne sont généralement faites. Cette position d'équilibre est obtenue lorsque l'atmosphère contrôlée est établie dans l'enceinte et dans le soufflet.Furthermore, as explained above, the bellows is subjected to stresses tending to deform it and which fix the position of equilibrium of the bellows (characterized by bellows balance) · It is from this position of balance that the measures of movement of the cane are usually made. This equilibrium position is obtained when the controlled atmosphere is established in the enclosure and in the bellows.

En effet, le soufflet est soumis au poids Pm0ntage canne des éléments supportés par le soufflet 16, notamment son propre poids, le poids de la canne de palpage, de la traversée étanche de la canne de palpage, de la bride à vide, et le cas échéant du dispositif étanche de rotation de la canne de palpage, et à la force F^Pression générée par la différence de pression entre la pression Penceinte à l'intérieur de l'enceinte et du soufflet et la pression Pext à l'extérieur de l'enceinte et du soufflet sur le soufflet. Dans la suite des calculs on néglige l'action du poids du soufflet.In fact, the bellows is subjected to the rod weight of the elements supported by the bellows 16, in particular its own weight, the weight of the feeler rod, the sealing bushing of the feeler rod, the vacuum clamp, and the if necessary the sealing device of rotation of the probing stick, and the force F ^ Pressure generated by the pressure difference between the pressure Pence inside the enclosure and the bellows and the pressure Pext outside of the enclosure and the bellows on the bellows. In the following calculations the action of the weight of the bellows is neglected.

Dans le cas d'une mise sous vide de l'intérieur de l'enceinte et du soufflet et, la force F^Pression résultant de la différence de pression entre l'intérieur de l'enceinte et du dispositif de palpage et l'extérieur tend à comprimer le soufflet. Dans le cas où la pression dans l'enceinte et le soufflet est supérieure à la pression extérieure, la force F^Pression tend à allonger le soufflet. La force F^Pression suivant l'axe du soufflet générée sur le soufflet est proportionnelle à la section efficace du soufflet Ssou^iet et à la différence de pression entre l'extérieure Pext et l'intérieure Penceinte de l'enceinte et du soufflet et a pour expression,In the case of evacuation of the interior of the enclosure and the bellows and the force F ^ Pressure resulting from the pressure difference between the inside of the enclosure and the probe device and the outside tends to compress the bellows. In the case where the pressure in the chamber and the bellows is greater than the external pressure, the force F ^ Pressure tends to lengthen the bellows. The force F ^ pressure along the axis of the bellows generated on the bellows is proportional to the effective section of the bellows Ssou ^ iet and the pressure difference between the outside Pext and the inner speaker of the chamber and the bellows and has for expression,

(II).(II).

Sous l'action conjointe du poids Pmontage canne> de la force FApression, de la force de rappel du soufflet Frappei soufflet > Ie soufflet se contracte où s'allonge à partir de sa position de repos d'une longueur ALéquUibre S0Uffiet correspondant à l'équilibre des forces. Au total, le bilan des forces exercées sur le soufflet est :Under the combined action of the weight of the cane force, the force of the force of the bellows, the bellows contracts, or the bellows contracts, from which it extends from its resting position by a length equal to the force corresponding to the balance of forces. In total, the balance of the forces exerted on the bellows is:

(III) .(III).

Dans cet exemple, on considère que la force de rappel est uniquement due au soufflet.In this example, it is considered that the restoring force is solely due to the bellows.

Ainsi une fois la pression et l'atmosphère du procédé appliquée dans l'enceinte du four de solidification dirigée, en appliquant les relations (I) et (II) à la relation (III) la position d'équilibre dLèquüibre sou^iet, obtenue pour l'équilibre des forcesThus, once the pressure and the atmosphere of the process applied in the enclosure of the directed solidification furnace, by applying the relations (I) and (II) to the equation (III), the equilibrium position of equilibrium is obtained. for the balance of forces

, obéit à la relation suivante :, obeys the following relation:

(IV)(IV)

Cette longueur à l'équilibre du soufflet permet de connaître la position de la canne à l'équilibre.This length at the equilibrium of the bellows makes it possible to know the position of the cane at equilibrium.

De manière avantageuse, on peut prévoir de mettre en oeuvre des moyens de butée mécanique longitudinale pour limiter les amplitudes du mouvement de du soufflet 16 tout en conservant l'amplitude de déplacement requise pour l'opération de palpage. Ces moyens de butée mécanique peuvent limiter le mouvement de l'extrémité distale du soufflet en éloignement de l'enceinte et/ou en rapprochement de l'enceinte. Sur la figure 1, sont représentés schématiquement des moyens de butée 38 limitant le mouvement en éloignement de l'enceinte.Advantageously, provision may be made to use longitudinal mechanical stop means for limiting the amplitudes of the movement of the bellows 16 while retaining the amplitude of displacement required for the probing operation. These mechanical stop means may limit the movement of the distal end of the bellows away from the enclosure and / or in approximation of the enclosure. FIG. 1 diagrammatically shows stop means 38 limiting the movement away from the enclosure.

Par exemple dans le cas d'un procédé utilisant un vide dans l'enceinte, dans lequel à l'état d'équilibre le soufflet est contracté, on peut prévoir une butée qui précontraint le soufflet autour de sa position d'équilibre sous vide dLèquüibre sou^iet, ce qui permet de limiter les mouvements du soufflet pendant la mise sous vide ou le retour à la pression atmosphérique de l'enceinte. La ou les butées limitant le retour du soufflet lors du retour à la pression atmosphérique, l'encombrement maximal du soufflet en termes de longueur sera alors proche de sa longueur à l'équilibre. L'encombrement axial du dispositif est alors limité.For example, in the case of a process using a vacuum in the chamber, in which the bellows is in the equilibrium state, a stop may be provided which prestresses the bellows around its equilibrium equilibrium equilibrium position. Hereby, it is possible to limit the movements of the bellows during the evacuation or the return to atmospheric pressure of the enclosure. The stop or limiters limiting the return of the bellows when returning to atmospheric pressure, the maximum size of the bellows in terms of length will then be close to its length at equilibrium. The axial size of the device is then limited.

Sur la figure 3, on peut voir une variante du dispositif des figures 2A et 2B, dans lequel des moyens de rappel élastique 29 du dispositif de palpage sont mis en oeuvre. Les moyens de rappel élastique 29 sont par exemple des ressorts hélicoïdaux montés autour des colonnes en réaction entre la première platine 24 et la platine mobile 28. En variante, on pourrait envisager un seul ressort coaxial au soufflet et disposé à l'intérieur ou à l'extérieur du soufflet. En variante encore, on peut envisager tout nombre de ressorts ou de moyens de rappel et toute position de ces moyens de rappel entre la platine fixe 24 et la platine mobile guidée 28.In Figure 3, we can see a variant of the device of Figures 2A and 2B, wherein elastic return means 29 of the probe device are implemented. The elastic return means 29 are for example helical springs mounted around the columns in reaction between the first plate 24 and the movable plate 28. Alternatively, a single spring coaxial with the bellows could be envisaged and disposed inside or on the outside. outside the bellows. In another variant, it is possible to envisage any number of springs or return means and any position of these return means between the fixed plate 24 and the guided movable plate 28.

Comme cela a été mentionné ci-dessus, le soufflet se déforme sous l'action du poids des éléments supportés par le soufflet 16 et sous l'action de la forceAs mentioned above, the bellows is deformed under the action of the weight of the elements supported by the bellows 16 and under the action of the force

Pression générée par la différence de pression entre la pression Penceinte à l'intérieur de l'enceinte et du soufflet et la pression Pext à l'extérieur de l'enceinte et du soufflet sur le soufflet qui, dans le cas d'une mise sous vide de l'intérieur de l'enceinte et du soufflet, comprime le soufflet. Dans le cas d'une enceinte en dépression, les moyens de rappel 29 permettent d'éviter un écrasement trop important du soufflet qui limiterait la course utile au palpage. Leur mise en oeuvre permet avantageusement d'utiliser un soufflet de raideur faible, voire nulle ou quasiment nulle, par exemple lorsqu'un simple manchon flexible est mise en oeuvre, et/ou d'utiliser un soufflet présentant une grande section soumise à la différence de pression. En outre, les moyens de rappel 29 exercent une force de rappel sur la canne, qui assure son écartement de l'interface solide-liquide dès qu'elle est relâchée après le palpage.Pressure generated by the pressure difference between the pressure Pence inside the enclosure and the bellows and the pressure Pext outside the enclosure and the bellows on the bellows which, in the case of a setting empty of the inside of the enclosure and the bellows, compresses the bellows. In the case of a vacuum chamber, the return means 29 can prevent too much crushing of the bellows that limit the useful stroke probing. Their implementation advantageously makes it possible to use a bellows of low stiffness, even zero or almost zero, for example when a simple flexible sleeve is implemented, and / or to use a bellows having a large section subjected to the difference pressure. In addition, the return means 29 exert a restoring force on the rod, which ensures its separation from the solid-liquid interface as soon as it is released after probing.

Les ressorts 29 peuvent être précontraints de façon à contrôler la position d'équilibre du soufflet; une fois la position d'équilibre souhaitée obtenue, la contraction des ressorts dL ressort par rapport à leur longueur à vide est ^^équilibre ressortThe springs 29 may be prestressed to control the equilibrium position of the bellows; once the desired equilibrium position has been obtained, the contraction of the spring springs with respect to their empty length is

Du fait de la force de rappel exercée par les ressorts, la relation (III) est modifiée comme suit:Due to the restoring force exerted by the springs, the relation (III) is modified as follows:

(V).(V).

La force de rappel exercée par les ressortsThe restoring force exerted by the springs

est égale à ~nressort k-ressort dL ressort, les ressorts ayant des caractéristiques identiques, nressort étant le nombre de ressort, kreSsort étant la raideur de chaque ressort et dLressort est la contraction des ressorts par rapport à leur longueur à vide prise positive lorsque les ressorts sont contractés. A l'équilibreis equal to ~ nressort k-spring spring, the springs having identical characteristics, nressort being the number of spring, kreSsort being the stiffness of each spring and deortort is the contraction of the springs with respect to their empty length positive intake when the springs are contracted. Equilibrium

on obtient alors :we then obtain:

(VI).(VI).

La force de palpage à exercer pour contracter de la distance dLpaÎpage le soufflet du dispositif de palpage est le produit de la distance de palpage dLpaÎpage et la somme des raideurs du soufflet et de la somme des raideurs des ressorts ksou^let + nressort Kessort et a pour expression :The probing force to be exerted to contract the probing gusset bellow is the product of the probing distance and the sum of the bellows stiffness and the sum of the stiffness of the springs Kessort and Kessort. for expression:

On peut envisager dans le cas d'une enceinte en surpression de mettre en oeuvre des ressorts de rappel en compression positionnés entre la bride mobile 26 et la bride fixe 28. Dans ce cas, on définit alors dLressort comme la contraction des ressorts par rapport à leur longueur à vide, dL ressort étant prise positive lorsque les ressorts sont contractés, toutes les autres conventions de signe étant identiques à celles énoncées précédemment. Dans ce cas, à l'équilibreIn the case of an overpressure enclosure, it is conceivable to use compression return springs positioned between the movable flange 26 and the fixed flange 28. In this case, the stress is then defined as the contraction of the springs with respect to their empty length, the spring being taken positive when the springs are contracted, all other sign conventions being identical to those previously stated. In this case, at equilibrium

la contraction ou dilatation du soufflet à l'équilibre a pour expression :the contraction or expansion of the bellows at equilibrium has for expression:

Dans ce cas, la force de palpage à exercer pour contracter le soufflet du dispositif de palpage de la distance dLpaÎpage est le produit de la distance de palpage dLpaipage et de la somme des raideurs du soufflet et de la somme des raideurs des ressorts qui s'écrit /cSOu//iet + nressort kressort· La force de palpage a pour expression :In this case, the probing force to be exerted to contract the bellow of the sensing device of the distance of the shoulder is the product of the probing distance of the shoulder and the sum of the stiffness of the bellows and the sum of the stiffness of the springs which Written / cSOu // iet + nressort kressort · The probing force has the following expression:

La canne peut être déplacée manuellement par l'opérateur qui exerce une force vers le bas par exemple, soit sur l'extrémité distale de la canne 14, soit sur le presse étoupe 18, soit sur la bride mobile 28 dans l'exemple de réalisation des figures 2A et 2B. L'opérateur peut alors détecter lorsque l'extrémité de la canne entre en contact avec l'interface solide-liquide, i.e. lorsqu'une réaction se fait ressentir sur la canne et/ou lorsque l'opérateur voit ou ressent que la canne s'est immobilisée au contact de l'interface solide/liquide.The rod can be moved manually by the operator who exerts a force downwards for example, either on the distal end of the rod 14, or on the gland 18 or on the mobile flange 28 in the embodiment example. Figures 2A and 2B. The operator can then detect when the end of the cane comes into contact with the solid-liquid interface, ie when a reaction is felt on the cane and / or when the operator sees or feels that the cane s' is immobilized in contact with the solid / liquid interface.

En variante, on peut envisager de prévoir des moyens pour détecter le contact entre la canne et l'interface. En effet, le contact entre la canne de palpage et l'interface peut être détecté lorsque la force appliquée sur la canne est supérieure à la force maximale nécessaire pour permettre des déplacements de la canne. La détection du contact entre la canne de palpage et l'interface solide/liquide peut alors être réalisée à l'aide par exemple d'un capteur de force et/ou un capteur de mouvement.Alternatively, it can be envisaged to provide means for detecting the contact between the rod and the interface. Indeed, the contact between the probe rod and the interface can be detected when the force applied on the rod is greater than the maximum force required to allow movement of the cane. The detection of the contact between the probe rod and the solid / liquid interface can then be carried out using for example a force sensor and / or a motion sensor.

Le dispositif de palpage comporte également des moyens pour mesurer la position de la canne de palpage représentés schématiquement sur la figure 1. L'avancée de l'interface peut être obtenue en comparant des mesures de la position de la canne à des instants différentsThe probing device also comprises means for measuring the position of the probing tip shown diagrammatically in FIG. 1. The advance of the interface can be obtained by comparing measurements of the position of the cane at different times.

Les moyens de mesure peuvent être des moyens de mesure directe ou indirecte. On entend par mesure directe, la mesure de la position d'un point de la canne et par mesure indirecte la mesure de la position d'éléments solidaires de la canne de palpage pour déterminer la position de la canne. Par exemple, on peut pour cela déterminer la position d'éléments solidaires de la canne de palpage pour déterminer la position de la canne. Le contact détecté, la position de l'interface solide-liquide peut ainsi être déterminée en mesurant/déterminant la position de la canne de palpage lorsqu'elle est au contact avec l'interface. En effet, en connaissant les dimensions de la canne, l'orientation de la canne et la position de la canne de palpage, on peut déterminer/calculer la position de l'interface solide / liquide en contact avec la canne de palpage.The measuring means can be direct or indirect measuring means. By direct measurement, measurement of the position of a point of the rod and by indirect measurement the measurement of the position of integral elements of the probe rod to determine the position of the cane. For example, it is possible to determine the position of integral elements of the probe rod to determine the position of the cane. The detected contact, the position of the solid-liquid interface can thus be determined by measuring / determining the position of the probe rod when in contact with the interface. Indeed, knowing the dimensions of the cane, the orientation of the cane and the position of the probe can determine / calculate the position of the solid / liquid interface in contact with the probe rod.

Dans un exemple où la manipulation du dispositif de palpage est réalisée à la main, l'opérateur déplace la canne en contractant le soufflet du dispositif de palpage. Lorsqu'il détecte le contact entre l'extrémité proximale de la canne et l'interface solide-liquide, il mesure la position de la canne par rapport à un point fixe de l'environnement. La position de l'interface solide-liquide peut alors être déterminée. Par exemple, on prévoit de disposer sur le dispositif à proximité de la canne un réglet solidaire de l'enceinte du four pour mesurer la position de la canne. En répétant cette mesure à des intervalles de temps donnés l'avancement de l'interface solide-liquide peut être suivi.In an example where the manipulation of the probing device is performed by hand, the operator moves the cane by contracting the bellows of the probing device. When it detects the contact between the proximal end of the cane and the solid-liquid interface, it measures the position of the cane relative to a fixed point of the environment. The position of the solid-liquid interface can then be determined. For example, it is expected to have on the device near the cane a rule integral with the furnace chamber to measure the position of the cane. By repeating this measurement at given time intervals the advancement of the solid-liquid interface can be followed.

En variante, des moyens de mesure automatique électriques ou électroniques peuvent être utilisés, comme par exemple des capteurs de position par exemple des capteurs de position à câble ou à ruban ou un télémètre... La précision de mesure variant en fonction des moyens de mesure.As a variant, automatic electrical or electronic measuring means may be used, for example position sensors, for example cable or rib position sensors or a rangefinder ... The measurement accuracy varies according to the measuring means .

De préférence, l'opérateur manipule le dispositif en minimisant le temps de contact entre la canne et l'interface silicium liquide/solide afin de limiter le risque de collage de la canne à l'interface solide/liquide. Comme cela a été décrit ci-dessus, dans le cas d'un soufflet contracté lors de la course de palpage, l'invention permet très avantageusement de réduire le temps de contact en rappelant vers sa position d'équilibre le soufflet et la canne.Preferably, the operator manipulates the device by minimizing the contact time between the rod and the liquid / liquid silicon interface in order to limit the risk of bonding the rod to the solid / liquid interface. As has been described above, in the case of a bellows contracted during the probing stroke, the invention very advantageously makes it possible to reduce the contact time by returning the bellows and the cane to its equilibrium position.

Une fois la mesure réalisée, la canne de palpage est éloignée de l'interface pour éviter sa prise dans l'interface et peut être remontée à sa position de repos.Once the measurement is made, the probing stick is moved away from the interface to avoid its grip in the interface and can be raised to its rest position.

En variante, on peut prévoir de déplacer la canne au moyen d'un moteur électrique, d'un actionneur pneumatique ou hydraulique. La détection du contact est alors de préférence faite par des moyens de mesure automatisés, qui peuvent très avantageusement être couplés aux moyens de déplacement automatisés pour les commander en fonction des signaux émis par le ou les capteurs, et arrêter la descente de la canne ou initier la remontée de la canne lorsque le contact est détecté.Alternatively, one can provide to move the cane by means of an electric motor, a pneumatic or hydraulic actuator. The detection of the contact is then preferably made by automated measuring means, which can very advantageously be coupled to the automated displacement means to control them according to the signals emitted by the sensor or sensors, and stop the descent of the cane or initiate the ascent of the cane when the contact is detected.

En variante, l'approche de la canne pour le palpage est réalisée uniquement avec la table de translation 32 (figures 4A, 4B et 5), le soufflet 16 n'est alors pas déformé lors de la phase d'approche.Alternatively, the approach of the rod for probing is performed only with the translation table 32 (Figures 4A, 4B and 5), the bellows 16 is not deformed during the approach phase.

Cette variante permet avantageusement de disposer de toute la course de la table de translation pour le palpage. Dans le cas où plusieurs tables de translation sont superposées, la course de palpage est égale à la somme des courses de toutes les tables de translation.This variant advantageously allows to have the entire stroke of the translation table for probing. In the case where several translation tables are superimposed, the probing stroke is equal to the sum of the strokes of all the translation tables.

On considère par exemple, le dispositif de palpage initialement à sa position d'équilibre. Dans le cas d'un mouvement quasi-statique, i.e. avec peu d'à-coups, le dispositif de palpage réagit de la façon suivante : une fois le contact entre la canne de palpage et l'interface établi, si les mouvements de la table de translation 32 sont poursuivis de la distance dLpaiPage alors le soufflet et les moyens de rappel, le cas échéant, du dispositif de palpage vont s'allonger de la distance dLpaipage. En effet, du fait du contact entre l'extrémité proximale de la canne et l'interface, l'extrémité distale du soufflet est déplacée en éloignement de l'enceinte. Ce contact génère une force sur la canne de palpage ayant pour expression :For example, the probing device is initially considered to be in its equilibrium position. In the case of a quasi-static movement, ie with few jerks, the probing device reacts in the following way: once the contact between the probing stick and the established interface, if the movements of the The translation table 32 is continued from the clearance distance, while the bellows and the return means, if any, of the probing device will lengthen the handling distance. Indeed, because of the contact between the proximal end of the cane and the interface, the distal end of the bellows is moved away from the enclosure. This contact generates a force on the probe rod having the expression:

On peut alors détecter le contact entre la canne de palpage et l'interface, par exemple à partir d'une mesure la force s'exerçant sur le soufflet, par exemple au moyen d'un capteur de force. La position de la canne au contact de l'interface peut aussi être déduite de la mesure de la force. La détection peut aussi être réalisée par un capteur de mouvement sur la canne. Une fois le contact détectée et la mesure réalisée, la canne est éloignée de l'interface à l'aide de la (ou d'un ou des) table de déplacement.It is then possible to detect the contact between the probe rod and the interface, for example from a measurement of the force exerted on the bellows, for example by means of a force sensor. The position of the rod in contact with the interface can also be deduced from the measurement of the force. The detection can also be performed by a motion sensor on the cane. Once the contact has been detected and the measurement made, the rod is moved away from the interface using the (or one or more) displacement table.

On peut envisager, dans cette variante, de mettre en œuvre un guidage au moyen d'un chariot sur un ou des rails. De plus, la ou les tables de translation peut ou peuvent être réalisées par des chariots à rail. L'approche pour le palpage peut être réalisée manuellement.It is conceivable, in this variant, to implement guidance by means of a carriage on one or rails. In addition, the translation table or tables can or can be made by rail carriages. The approach for probing can be done manually.

En outre on peut prévoir un arrête automatique de l'approche en détectant une force au niveau de la canne supérieure à une valeur donnée ou alors un arrêt par détection visuelle.In addition, an automatic stop of the approach can be provided by detecting a force at the level of the rod greater than a given value or a stop by visual detection.

Enfin, la canne peut être mise en rotation pendant l'approche pour limiter le risque de prise dans l'interface. Cette mise en rotation peut être également manuelle ou motorisée.Finally, the rod can be rotated during the approach to limit the risk of taking in the interface. This rotation can also be manual or motorized.

La rotation de la canne peut être maintenue pendant toute la durée du procédé de solidification ou être activée uniquement lors des phases de déplacement de la canne en vue de la détection de l'interface F.The rotation of the cane can be maintained throughout the duration of the solidification process or be activated only during the phases of movement of the cane for the detection of the interface F.

De manière très avantageuse, le dispositif de traversée 18 comporte des moyens autorisant un mouvement de rotation de la canne 14 autour de son axe longitudinal X tout en conservant l'étanchéité, comme cela est schématisé par la flèche R sur la figure 1. Ces moyens sont désignés « passage tournant étanche ».Very advantageously, the crossing device 18 comprises means allowing a rotational movement of the rod 14 around its longitudinal axis X while maintaining the seal, as shown schematically by the arrow R in Figure 1. These means are designated as "watertight passageway".

Les figures 8A et 8B représentent deux exemples de réalisation de ce passage tournant.FIGS. 8A and 8B show two exemplary embodiments of this rotating passage.

Sur la figure 8A, le passage tournant étanche 40 comporte un presse-étoupe 42 solidaire d'une bride à vide 43 destinée à être connectée de manière étanche à l'extrémité distale du soufflet 16 et un corps tubulaire mobile 44 en rotation dans le presse-étoupe 40 dans lequel est monté la canne 14 de manière étanche.In FIG. 8A, the sealed rotary passage 40 comprises a gland 42 secured to a vacuum flange 43 intended to be sealingly connected to the distal end of the bellows 16 and a movable tubular body 44 rotated in the press -toupe 40 in which is mounted the rod 14 sealingly.

Le presse-étoupe 42 comporte un corps tubulaire externe 46 fixée par une extrémité proximale à la bride à vide 43, des joints à vide 48 séparés par des bagues 50 montées dans le corps tubulaire externe 46 et un bouchon de serrage 52 assurant le maintien serré des joints 48.The gland 42 has an outer tubular body 46 secured at one end proximal to the vacuum flange 43, vacuum gaskets 48 separated by rings 50 mounted in the outer tubular body 46, and a clamping plug 52 providing tight seating. joints 48.

Le corps tubulaire mobile 44 est monté dans le presse-étoupe 42 de manière étanche et mobile en rotation autour de l'axe longitudinal grâce aux joints 48. Il comporte également des joints à vide 54 séparés par des bagues 56 et un bouchon de serrage 58 monté dans le corps tubulaire mobile 44 maintenant les joints serrés. La canne de palpage est montée fixe de manière étanche dans le corps tubulaire mobile 44 grâce aux joints 56 et au bouchon de serrage 58. Le corps tubulaire mobile 44 étant montée libre en rotation dans le corps externe 46, la canne peut tourner autour de l'axe longitudinal par rapport au soufflet. Cet exemple de réalisation présente l'avantage d'être très compact.The movable tubular body 44 is mounted in the gland 42 sealingly and rotatable around the longitudinal axis by the seals 48. It also comprises vacuum gaskets 54 separated by rings 56 and a clamping plug 58 mounted in the movable tubular body 44 keeping the joints tight. The probe rod is mounted in a sealed manner in the movable tubular body 44 through the seals 56 and the clamping plug 58. The movable tubular body 44 being rotatably mounted in the outer body 46, the rod can rotate around the longitudinal axis with respect to the bellows. This embodiment has the advantage of being very compact.

Sur la figure 8B, on peut voir un autre exemple de réalisation d'un passage étanche tournant 59 comportant un corps tubulaire mobile 60 muni à une extrémité distale d'une bride à vide 62 destinée à être connectée à une bride à vide d'un presse-étoupe (non représenté), dans lequel est monté de manière étanche la canne de palpage. Le corps tubulaire mobile 60 est monté mobile en rotation de manière étanche dans un corps tubulaire externe 64 solidaire par une extrémité proximale d'une bride à vide 66 destinée à être fixée à l'extrémité distale du soufflet 16. Le montage étanche permettant la rotation est réalisé au moyen de joints à vide 68 séparés par des bagues 70 et un bouchon de serrage 72 vissé dans le corps externe 64. Le corps tubulaire mobile 60 est bloqué en translation suivant l'axe du corps tubulaire externe 64 par un écrou 74 vissé à une extrémité proximale du corps tubulaire mobile 60 faisant saillie dans la bride à vide.In FIG. 8B, another exemplary embodiment of a rotary sealing passage 59 comprising a movable tubular body 60 provided at a distal end of a vacuum flange 62 designed to be connected to a vacuum flange of a gland (not shown), in which is mounted sealingly the probe rod. The movable tubular body 60 is mounted to rotate in leaktight manner in an outer tubular body 64 secured by a proximal end of a vacuum flange 66 to be attached to the distal end of the bellows 16. The sealed assembly allows the rotation is achieved by means of vacuum joints 68 separated by rings 70 and a clamping plug 72 screwed into the outer body 64. The movable tubular body 60 is locked in translation along the axis of the outer tubular body 64 by a nut 74 screwed at a proximal end of the movable tubular body 60 projecting into the vacuum flange.

Cet exemple de réalisation présente l'avantage d'être de réalisation plus simple.This embodiment has the advantage of being simpler to produce.

Les exemples des figures 8A et 8B permettent à la canne de tourner autour de l'axe longitudinal avec peu de frottement.The examples of Figures 8A and 8B allow the rod to rotate about the longitudinal axis with little friction.

Le mouvement de rotation de la canne lors du contact avec l'interface permet de diminuer les risques de collage au niveau de l'interface solide/liquide.The rotational movement of the rod during contact with the interface reduces the risk of sticking at the solid / liquid interface.

Le mouvement de rotation de la canne peut être obtenu manuellement par l'opérateur qui manipule la canne ou au moyen d'un système motorisé, dans ce dernier cas, le système motorisé peut avantageusement être couplé au système motorisé de déplacement longitudinal de la canne.The rotational movement of the rod can be obtained manually by the operator who handles the cane or by means of a motorized system, in the latter case, the motorized system can advantageously be coupled to the motorized system of longitudinal displacement of the cane.

Sur la figures 4A et 4B, on peut voir un autre exemple d'un dispositif de palpage selon l'invention comportant des moyens de déplacement contrôlé 32 du dispositif qui assurent le rapprochement du dispositif de palpage de l'interface solide -liquide, préalablement à la mise en contact entre la canne et l'interface.FIGS. 4A and 4B show another example of a probing device according to the invention comprising controlled movement means 32 of the device which bring the probe device closer to the solid-liquid interface, prior to the contact between the rod and the interface.

Ce dispositif de déplacement supporte le dispositif de palpage et le déplace pour le rapprocher ou l'éloigner de l'interface, par exemple dans le cas où la course de mesure de la canne dans le dispositif de palpage est insuffisante pour couvrir la course sur laquelle on souhaite mesurer la position du front de solidification.This displacement device supports the probing device and moves it to bring it closer to or away from the interface, for example in the case where the measuring stroke of the rod in the probing device is insufficient to cover the stroke on which it is desired to measure the position of the solidification front.

Sur les figures 4A et 4B, le dispositif de déplacement contrôlé participe à l'étanchéité. Il comportant un élément flexible étanche 34 connecté à l'enceinte et au soufflet du dispositif de palpage, la canne étant destinée à traverser l'élément flexible étanche 34 pour rejoindre l'enceinte et entrer en contact avec l'interface.In FIGS. 4A and 4B, the controlled displacement device contributes to the seal. It comprises a sealed flexible element 34 connected to the enclosure and the bellows of the probing device, the rod being intended to pass through the flexible sealed element 34 to reach the enclosure and come into contact with the interface.

Le dispositif de déplacement contrôlé 32 comporte un support mobile 36 soutenant l'extrémité distale de l'élément flexible étanche 34 et apte à se déplacer verticalement pour rapprocher cette extrémité de l'enceinte et, de ce fait, rapprocher l'ensemble du dispositif de palpage de l'enceinte. Le déplacement du support mobile 34 peut être obtenu au moyen d'un dispositif de déplacement automatisé ou manuellement. L'élément flexible étanche 34 est par exemple de réalisation similaire à celui du l'élément de connexion étanche 16, il peut s'agir d'un soufflet à coupelles.The controlled displacement device 32 comprises a movable support 36 supporting the distal end of the flexible flexible element 34 and able to move vertically to bring this end of the enclosure closer, and thereby bring the assembly of the device closer together. probing the speaker. Moving the movable support 34 can be obtained by means of an automated moving device or manually. The sealed flexible element 34 is for example similar to that of the sealed connection element 16, it may be a bellows cups.

Ainsi lors d'une première étape, le dispositif de palpage est rapproché de l'enceinte par le dispositif de déplacement contrôlé en déformant l'élément flexible étanche 34. Ensuite la canne 16 est mise en contact avec l'interface en déformant le soufflet 16. A chaque étape de mesure, on peut soit remonter le dispositif de palpage à sa position initiale ou à une position intermédiaire avec le dispositif de déplacement contrôlé, soit ne remonter le dispositif de palpage que lorsque la course de la canne devient inférieure à une valeur donnée.Thus, in a first step, the probing device is brought closer to the chamber by the controlled displacement device by deforming the flexible sealing element 34. Then the rod 16 is brought into contact with the interface by deforming the bellows 16 At each measuring step, the probing device can be raised to its initial position or at an intermediate position with the controlled displacement device, or the probing device can be raised only when the stroke of the cane becomes less than a value. given.

Le déplacement axial du dispositif de palpage obtenu par le dispositif de déplacement contrôlé est mesuré et pris en compte pour déterminer la position et/ou le déplacement de l'interface.The axial displacement of the probing device obtained by the controlled displacement device is measured and taken into account to determine the position and / or the displacement of the interface.

Un tel dispositif de déplacement contrôlé peut par exemple être une table de translation étanche.Such a controlled displacement device may for example be a sealed translation table.

Sur la figure 6, on peut voir le dispositif de la figure 4A monté sur une enceinte 4. Dans cet exemple l'enceinte est de forme tubulaire.In Figure 6, we can see the device of Figure 4A mounted on an enclosure 4. In this example the enclosure is tubular.

Dans un autre exemple de réalisation, la descente de la canne peut être motorisée mais avec un dispositif tel qu'une fois le contact de la canne établi avec l'interface, et malgré la commande d'avance du moteur, la pression appliquée par la canne de palpage ne dépasse pas une certaine valeur pour éviter la casse de la canne sous la contrainte. Avantageusement et comme cela a été expliqué ci-dessus, on peut mettre en rotation de la canne pour limiter le risque de collage. Une fois que l'opérateur a détecté visuellement l'arrêt de la descente de la canne et une fois la mesure de position réalisée, l'opérateur provoque la remontée de la canne en éloignement de l'interface.In another embodiment, the descent of the rod can be motorized but with a device such that once the rod contact established with the interface, and despite the advance control of the engine, the pressure applied by the Probing stick does not exceed a certain value to avoid breakage of the cane under duress. Advantageously and as explained above, it is possible to rotate the cane to limit the risk of sticking. Once the operator has visually detected stopping the descent of the cane and once the position measurement performed, the operator causes the rise of the cane away from the interface.

Un fonctionnement du dispositif représenté sur les figures 4A et 4B dans le cas d'un procédé de fabrication d'un barreau de silicium, va maintenant être décrit en relation avec les figures 7A à 7F.An operation of the device shown in Figures 4A and 4B in the case of a method of manufacturing a silicon bar, will now be described in connection with Figures 7A to 7F.

Le dispositif de palpage est connecté de manière étanche sur l'enceinte contenant le creuset et le silicium liquide et placée dans un four de solidification contrôlé. Le four est équipé d'éléments chauffants et isolants positionné dans cet exemple dans l'enceinte 4 non représentés sur les figures 7A à 7F. Le dispositif de palpage est disposé de façon à ce que l'extrémité proximale de la canne de palpage puisse venir palper l'interface solide/liquide dans la zone que l'on souhaite étudiée. L'atmosphère contrôlée est établi dans l'enceinte et le soufflet, par exemple le vide est généré.The probing device is sealingly connected to the chamber containing the crucible and the liquid silicon and placed in a controlled solidification furnace. The oven is equipped with heating and insulating elements positioned in this example in the chamber 4 not shown in Figures 7A to 7F. The probing device is arranged so that the proximal end of the probe rod can come to feel the solid / liquid interface in the desired area studied. The controlled atmosphere is established in the enclosure and the bellows, for example the vacuum is generated.

Le dispositif est initialement dans l'état représenté sur la figure 7A.The device is initially in the state shown in Figure 7A.

Lors d'une première étape, le dispositif de déplacement contrôlé 32 est activé pour approcher le dispositif de palpage D de l'interface solide/liquide jusqu'à une position pour laquelle on est sûr que la canne de palpage n'est pas en contact avec l'interface solide/liquide. Le dispositif se trouve dans l'état représenté sur la figure 7B.In a first step, the controlled displacement device 32 is activated to approach the probing device D of the solid / liquid interface to a position for which it is certain that the probe rod is not in contact with the solid / liquid interface. The device is in the state shown in Figure 7B.

Le soufflet 16 est à sa position d'équilibre représentée sur la figure 7A et à partir de laquelle le déplacement de la canne est mesuré. L'extrémité proximale de la canne n'est pas en contact avec le silicium.The bellows 16 is at its equilibrium position shown in Figure 7A and from which the movement of the rod is measured. The proximal end of the cane is not in contact with the silicon.

Lors d'une étape suivante, on réalise une opération de palpage de l'interface solide/liquide F de silicium en déplaçant la canne 14 sur sa course de palpage C, et avantageusement en faisant tourner la canne 14 sur elle-même. Le déplacement de la canne peut être obtenu manuellement ou en actionnant un actionneur type moteur électrique, pneumatique ou hydraulique.In a next step, a probing operation of the solid / liquid F silicon interface is carried out by moving the rod 14 on its probing stroke C, and advantageously by rotating the rod 14 on itself. The movement of the rod can be obtained manually or by actuating an actuator type electric motor, pneumatic or hydraulic.

Deux cas peuvent alors se présenter:Two cases can then arise:

Soit la canne de palpage 14 entre en contact avec l'interface solide-liquide la mesure de la position de l'interface peut être réalisée connaissant la position de la canne de palpage 14 (figure 7F).Either the probe rod 14 comes into contact with the solid-liquid interface, the measurement of the position of the interface can be performed knowing the position of the probe rod 14 (FIG. 7F).

Soit l'extrémité proximale de la canne de palpage 14 ne rentre pas en contact avec l'interface solide-liquide F lors du déplacement de la canne de palpage 14 suivant sa course maximale (figure 7C), ce qui signifie que l'interface solide/liquide F est plus loin. Les étapes suivantes sont alors réalisées jusqu'à que la canne de palpage 14 entre en contact avec l'interface solide/liquide lors de l'action de palpage : la canne de palpage 14 est remontée dans sa position haute (figure 7D) grâce au dispositif de palpage D, puis le dispositif de déplacements contrôlé 34 est de nouveau activé pour approcher davantage le dispositif de palpage D de l'interface solide/liquide F au maximum d'une distance égale à la course de palpage du dispositif de palpage D (figure 7E). On déplace ensuite à nouveau la canne 14 à l'aide du dispositif de palpage 14 en direction de l'interface F. Si la canne de palpage n'entre pas en contact avec l'interface solide/liquide, les étapes précédentes sont à nouveau réalisées.Either the proximal end of the probe rod 14 does not come into contact with the solid-liquid interface F during the movement of the probing rod 14 according to its maximum stroke (FIG. 7C), which means that the solid interface / liquid F is further. The following steps are then performed until the probe rod 14 comes into contact with the solid / liquid interface during the probing action: the probe rod 14 is raised to its upper position (FIG. 7D) thanks to the probing device D, then the controlled displacement device 34 is again activated to further approach the probing device D of the solid / liquid interface F at a maximum distance equal to the probing stroke of the probing device D ( Figure 7E). The rod 14 is then moved again with the aid of the probing device 14 in the direction of the interface F. If the probing stick does not come into contact with the solid / liquid interface, the preceding steps are again performed.

Lorsque l'extrémité proximale de la canne 14 entre en contact avec l'interface solide-liquide F (figure 7F), la mesure de la position de la canne 14 est faite, la canne 14 est remontée en position haute de sa course de palpage. Le dispositif de palpage D peut être déplacé dans une position d'attente de préférence hors du bain de silicium jusqu'à la prochaine mesure.When the proximal end of the rod 14 comes into contact with the solid-liquid interface F (FIG. 7F), the measurement of the position of the rod 14 is made, the rod 14 is raised to the upper position of its probing stroke . The probing device D can be moved to a waiting position preferably out of the silicon bath until the next measurement.

Des mesures sont réalisées au fil de temps pour connaître l'évolution du front de solidification lors de la solidification. A titre d'exemple uniquement, nous allons donner un exemple de dimensionnement du dispositif de palpage des figures 2A et 2B,Measurements are made over time to know the evolution of the solidification front during solidification. By way of example only, we will give an example of dimensioning of the probing device of FIGS. 2A and 2B,

Il comporte un soufflet à coupelles soudées étanche et résistant au vide en inox de diamètre interne de 0,012 m, de diamètre externe de 0,022 m, de section efficace Ssou^iet de 2 10"4 m2, de raideur axiale ksou^let =1,241 N/mm, de longueur à vide Lqsoufflet = 145 mm et de course maximale en compression dLmax S0Uffiet = 81,2 mm.It comprises a welded cups bellows sealed and vacuum-resistant stainless steel internal diameter of 0.012 m, external diameter of 0.022 m, cross section Ssou ^ iet and 2 10 "4 m2, axial stiffness ksou ^ let = 1.241 N / mm, empty length Lqsoufflet = 145 mm and maximum compression stroke dLmax S0Uffiet = 81.2 mm.

Les hypothèses de calcul sont :The calculation assumptions are:

Les conditions de pression à l'intérieur et l'extérieur de l'enceinte sont : o dans l'enceinte Penceinte=Qfi 1 Pa; o à l'extérieure de l'enceinte de la pression atmosphérique Pext =The pressure conditions inside and outside the enclosure are: in the enclosure Pence = Qfi 1 Pa; o outside the enclosure of the atmospheric pressure Pext =

PatrruPatrru

La masse du montage supporté par le soufflet est de 10,23 N;The mounting mass supported by the bellows is 10.23 N;

La force appliquée par le soufflet liée à la différence de pression est de 20,26 N;The force applied by the bellows related to the pressure difference is 20.26 N;

Le système de guidage du soufflet ne présente que de très faibles frottements qui sont négligés dans le calcul.The bellows guiding system has only very low friction which is neglected in the calculation.

Dans ces conditions, à l'équilibre le soufflet est contracté de dLéquilibre soufflet = 24,6 mm. Si on fixe une force maximale de palpageUnder these conditions, in equilibrium the bellows is contracted by balancing bellows = 24.6 mm. If you set a maximum probing force

de 24,8 N pour ce dispositif alors sa course maximale de palpage dLpaÎpage max est de 20 mm.of 24.8 N for this device then its maximum scanning probing stroke max is 20 mm.

Puisque la course maximale de palpage obtenue est de 2 cm et qu'en général, la solidification de tout le lingot se déroule sur environ 20 cm à 30 cm, on utilise par exemple une table de translation 32 pour couvrir toute la solidification.Since the maximum probing stroke obtained is 2 cm and in general, the solidification of all the ingot takes place about 20 cm to 30 cm, for example a translation table 32 is used to cover all the solidification.

Nous allons donner un exemple de dimensionnent du dispositif de la figure 3, celui-ci mettant en œuvre des ressorts de rappel pour contrôler la contraction du soufflet.We will give an example of dimensionnent of the device of Figure 3, it implementing spring return to control the contraction of the bellows.

Le dispositif de palpage comporte : - un soufflet à coupelles soudées étanche et résistant au vide en inox, de diamètre interne de 0,021 m, de diamètre externe de 0,0425 m, de section efficace 5soufflet de 8,1 10"4 m2; de raideur axiale ksou^let =0,357 N/mm, de longueur à vide L0 soufflet = 280 mm et de course maximale en compression dLmax S0Uffiet = 129 mm. - trois ressorts de raideur kressort de rappeÎ = 0,2 N/mm, de longueur à vide L0ressort=360 mm, de course maximale de dLmax ressort = 243 mm, de diamètre interne de 10,7 mm et de diamètre externe de 13.2 mmThe probing device comprises: - a welded cups bellows sealed and vacuum resistant stainless steel, internal diameter of 0.021 m, external diameter of 0.0425 m, effective section 5soufflet of 8.1 10 -4 m2; axial stiffness = 0.357 N / mm, empty length L0 bellows = 280 mm and maximum compression stroke dLmax S0Uffiet = 129 mm - three springs with a stiffness of krt = 0.2 N / mm, length empty L0ressort = 360 mm, maximum stroke of dLmax spring = 243 mm, internal diameter of 10.7 mm and external diameter of 13.2 mm

Les hypothèses de calcul sont : - Les conditions de pression à l'intérieur et l'extérieur de l'enceinte sont : o dans l'enceinte de Penceinte=®fi 1 Pa; o à l'extérieure de l'enceinte de la pression atmosphérique Pext =The calculation assumptions are: - The pressure conditions inside and outside the enclosure are: o in the enclosure of Penceinte = ®fi 1 Pa; o outside the enclosure of the atmospheric pressure Pext =

Patrru - La masse du montage supporté par le soufflet est de 10,23 N; - La force appliquée par le soufflet liée à la différence de pression est de 82,05 N; F&Pression ~ FS0Uffiet(PeXt ~ P enceinte) ’ - Le système de guidage du soufflet ne présente que de très faibles frottements qui sont négligés dans le calcul.Patrru - The mounting mass supported by the bellows is 10.23 N; - The force applied by the bellows due to the pressure difference is 82.05 N; F & ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

En l'absence des ressorts de rappel, le soufflet serait complètement écrasé sous l'action conjointe du poidsIn the absence of the return springs, the bellows would be completely crushed under the joint action of the weight

de la forceof the force

générée sur le soufflet par la différence de pression entre l'intérieure et l'extérieure de l'enceinte et de la force de rappel du souffletgenerated on the bellows by the pressure difference between the inside and the outside of the enclosure and the return force of the bellows

et il ne resterait aucune course pour réaliser le palpage. En effet, l'application numérique de la formule de dLéquilibre S0Uffiet sans ressorts de rappel serait de 232 mm supérieure à la course utile maximale du soufflet dLmax soufflet ~ 179 mm.and there would be no race left for probing. Indeed, the numerical application of the equilibrium formula S0Uffiet without return springs would be 232 mm greater than the maximum useful stroke of the bellows dLmax bellows ~ 179 mm.

En l'absence de ressort de rappel, il ne serait donc pas possible de réaliser un dispositif de palpage.In the absence of return spring, it would therefore not be possible to achieve a probing device.

Si les trois ressorts sont contraints de 130 mm chacun, alors la contraction du soufflet à l'équilibre dLéquilibre S0Uffiet est proche de 40 mm et il reste ainsi plus de 100 mm de course au soufflet et aux ressorts de rappel pour réaliser l'opération de palpage. Si on fixe une force maximale de palpage FpaÎpage max de 19,1 N pour ce dispositif alors sa course maximale de palpage dLpaÎpage max est de 20 mm.If the three springs are constrained by 130 mm each, then the S0Uffiet balancing bellows contraction is close to 40 mm and thus more than 100 mm of the bellows and return springs remain to perform the operation. probe. If a maximum probing force of 19.1 N is set for this device then its maximum scanning probing stroke is 20 mm.

Comme pour l'exemple précédent, puisque la course maximale de palpage obtenue est de 2 cm et qu'en général, la solidification de tout le lingot se déroule sur environ 20 cm à 30 cm, on utilise par exemple une table de translation 32 pour couvrir toute la solidification.As for the previous example, since the maximum probing stroke obtained is 2 cm and in general, the solidification of all the ingot takes place on about 20 cm to 30 cm, for example a translation table 32 is used for cover all the solidification.

Le déplacement de la canne en direction de l'interface solide-liquide à partir de sa position d'équilibre impose d'appliquer une force, en revanche le dispositif présente l'avantage d'appliquer une force de rappel qui remonte la canne dès que l'effort est relâché.The displacement of the cane towards the solid-liquid interface from its equilibrium position imposes the application of a force, however the device has the advantage of applying a restoring force which raises the cane as soon as the effort is relaxed.

En outre, une installation comportant une enceinte et plusieurs dispositifs de palpage ne sort pas du cadre la présente invention.In addition, an installation comprising an enclosure and several probing devices is not outside the scope of the present invention.

Claims

1. Device for probing a surface disposed in a chamber under a controlled atmosphere, comprising a frame (23), at least one probing rod (14) of longitudinal axis (X) provided with an end intended to come into contact with said surface and adapted to move along the longitudinal axis (X) relative to the frame (23), flexible flexible connection means (16) of said device to the enclosure, the flexible flexible connection means (16). ) having a first end (16.1) to be sealingly attached to a wall of the enclosure and a second end (16.2) which is sealingly attached to the probe (14) so that when the device probe is sealingly connected to the enclosure, the first end of the probe rod (14) is disposed in the enclosure and may be moved towards or away from said surface along its longitudinal axis (X), and means of detecting positi one of the probing stick.

2. Probe device according to claim 1, wherein the sealed flexible connection means (16) comprise a longitudinal axis bellows.

3. Probe device according to claim 2, wherein the bellows is a welded metal bellows bellows.

4. Probe device according to one of claims 1 to 3, comprising elastic return means limiting the deformation of the sealed flexible connection means (16) in the direction of the longitudinal axis (X).

5. Probe device according to claim 4, wherein the sealed flexible connection means (16) have a stiffness along the longitudinal axis, said sealed flexible connection means (16) forming all or part of elastic return means.

6. Probe device according to claim 4 or 5, wherein the elastic return means comprise at least one coil spring (29).

7. Probe device according to one of claims 1 to 6, comprising means for guiding the probe rod along the longitudinal axis (X).

8. Probe device according to claim 7, wherein the guide means comprise at least one guide column (22) fixed to the frame parallel to the longitudinal axis and a movable plate (28) fixed to the second end (16.2). flexible sealed connection means (16) and movable along said at least one guide column (22).

9. Probe device according to claim 8 in combination with claim 6, a helical spring (29) being mounted around all or part of the guide columns (22).

10. Probing device according to claim 7, wherein the guide means comprise at least one linear translation unit.

11. Probe device according to one of claims 1 to 10, comprising means for rotating said probe rod (14) about its longitudinal axis relative to the sealed flexible connection means (16).

12. Probe device according to claims 1 to 11, wherein the second end of the sealed flexible connection means comprises a sealed rotation device for rotating the probe rod about its axis relative to the flexible flexible connection means.

13. Probe device according to claim 12, wherein the sealed rotation device comprises a stuffing box attached to the second end of the sealed flexible connection means and a tubular body rotatably mounted in the stuffing box gland, the cane probe sealingly through said body.

14. Probe device according to claim 12, wherein the sealed rotation device comprises a first tubular body fixed to the second end of the sealed flexible connection means, a second tubular body rotatably mounted in the first tubular body, sealingly, the probe rod being mounted in a stuffing box fixed at one end of the second tubular body projecting from the first tubular body.

15. Probe device according to one of claims 1 to 14, comprising means for automated movement of the probe rod (14) along the longitudinal axis (X).

16. Probe device according to one of claims 1 to 15, comprising stop means (38) along the longitudinal axis (X) of the movable end of the sealed flexible connection means (16).

17. Probe device according to one of claims 1 to 16, comprising means for detecting the contact between the probe rod (14) and said surface.

18. Probe device according to claim 17, wherein the contact detection means comprise at least one sensor of the force necessary for the movement of the probe rod (14) and / or at least one displacement sensor of the rod of probing (14).

19. Probe device according to one of claims 1 to 18, wherein the means for detecting the position of the probe rod (14) comprise at least one ruler fixed on the frame (23) in parallel with the rod of probing (14).

20. Installation comprising an enclosure having at least one wall and at least one opening in said wall and at least one feeler device according to one of claims 1 to 19, the first end of the sealed flexible connection means (16) being connected to sealingly on the opening of the wall of the enclosure, the inside of the enclosure and the probe device forming a sealed volume.

21. Installation according to claim 20, wherein the first end (16.1) of the sealed flexible connection means (16) is fixed directly to the opening of the enclosure by a flange.

22. Installation according to claim 20 or 21, comprising means for controlled movement of the probe device relative to the enclosure.

23. Installation according to claim 22, wherein the controlled displacement means comprise a sealed flexible connection element (34) connecting the sealed flexible connection means (16) of the probing device and the enclosure and traversed by the probe rod (14).

24. Installation according to one of claims 20 to 23 for the implementation of a controlled atmosphere solidification process.

25. Installation according to claim 24, for carrying out a vacuum solidification process, for example between 10 -4 Pa and a few Pa.

26. Installation according to claim 24 or 25, for the implementation of a silicon solidification process.