JPH0694989B2 - イメージ加熱装置 - Google Patents
イメージ加熱装置Info
- Publication number
- JPH0694989B2 JPH0694989B2 JP28845589A JP28845589A JPH0694989B2 JP H0694989 B2 JPH0694989 B2 JP H0694989B2 JP 28845589 A JP28845589 A JP 28845589A JP 28845589 A JP28845589 A JP 28845589A JP H0694989 B2 JPH0694989 B2 JP H0694989B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microwave discharge
- spheroidal
- discharge plasma
- spheroidal mirror
- image heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B13/00—Single-crystal growth by zone-melting; Refining by zone-melting
- C30B13/16—Heating of the molten zone
- C30B13/22—Heating of the molten zone by irradiation or electric discharge
- C30B13/24—Heating of the molten zone by irradiation or electric discharge using electromagnetic waves
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は，例えば半導体材料などの結晶成長に使用さ
れるイメージ炉のイメージ加熱装置の改良に関するもの
である。
れるイメージ炉のイメージ加熱装置の改良に関するもの
である。
第４図は例えば個体物理VOL14,No.10,1979,633頁から64
0頁に示された従来のイメージ加熱装置を示す断面図で
ある。図において，（１）は回転楕円体の反射面を内側
に有する回転楕円鏡，（11）は回転楕円鏡（１）の第１
の焦点位置に設置され光（９）を発光するハロゲンやキ
セノンランプ等の光源，（12）はこの光源（11）に電力
を供給するためのワイヤ（13）経由接続された電源，
（８）は回転楕円鏡（１）の第２焦点に置かれた試料で
ある。
0頁に示された従来のイメージ加熱装置を示す断面図で
ある。図において，（１）は回転楕円体の反射面を内側
に有する回転楕円鏡，（11）は回転楕円鏡（１）の第１
の焦点位置に設置され光（９）を発光するハロゲンやキ
セノンランプ等の光源，（12）はこの光源（11）に電力
を供給するためのワイヤ（13）経由接続された電源，
（８）は回転楕円鏡（１）の第２焦点に置かれた試料で
ある。
従来のイメージ加熱装置は以上のように構成されていた
ので，光源から発光した光は回転楕円鏡（１）で反射し
て試料（８）の表面に集光する。従って試料（８）の温
度を上昇させ溶融して結晶の製作を行うことが出来る。
ので，光源から発光した光は回転楕円鏡（１）で反射し
て試料（８）の表面に集光する。従って試料（８）の温
度を上昇させ溶融して結晶の製作を行うことが出来る。
ところが，光源にハロゲンやキセノンランプを使うため
光源の発光領域が5mm程度と小さいので試料（８）の表
面で小さな像を結ぶ。このため温度勾配がきつくなって
試料（８）にクラックが入るという課題があった。この
ため従来のイメージ加熱装置は焦点をぼかす機構を取り
付けたり，アフターヒータを取り付けてこの課題に対応
していた。しかし，これらの機構を取り付けることは非
常に炉の操作性を悪くし大きな課題となっていた。
光源の発光領域が5mm程度と小さいので試料（８）の表
面で小さな像を結ぶ。このため温度勾配がきつくなって
試料（８）にクラックが入るという課題があった。この
ため従来のイメージ加熱装置は焦点をぼかす機構を取り
付けたり，アフターヒータを取り付けてこの課題に対応
していた。しかし，これらの機構を取り付けることは非
常に炉の操作性を悪くし大きな課題となっていた。
この発明は上記のような課題を解決するためになされた
ものであり，光源を球状のマイクロ波放電プラズマラン
プとして試料（８）の表面の温度勾配を小さくするもの
である。
ものであり，光源を球状のマイクロ波放電プラズマラン
プとして試料（８）の表面の温度勾配を小さくするもの
である。
この発明に係わるイメージ加熱装置は光源にマイクロ波
放電プラズマランプを用いるものである。
放電プラズマランプを用いるものである。
この発明におけるマイクロ波放電プラズマランプは光源
の形状が球状であるため第２焦点における光の分布を均
一なものに出来るから，温度勾配を緩くしてクラックの
発生を防止する。
の形状が球状であるため第２焦点における光の分布を均
一なものに出来るから，温度勾配を緩くしてクラックの
発生を防止する。
以下，この発明の一実施例による双楕円マイクロ波放電
イメージ加熱装置を図について説明する。
イメージ加熱装置を図について説明する。
第１図はこの発明の一実施例による双楕円マイクロ波放
電イメージ加熱装置の構成を示す断面図で（１）は回転
楕円鏡，（２）はガラスや透光性セラミックで出来た中
空の玉の内部にカリュウム等の元素を封じ込みマイクロ
波加熱でプラズマ発光を行い光（９）を放出するマイク
ロ波放電プラズマランプ，（３）は熱伝導性の高いセラ
ミックを棒状に加工して作った支持具，（４）は円盤状
の周縁を回転楕円鏡（１）の内側に接して取り付けられ
た電波遮蔽板，（５）は回転楕円鏡（１）の端部と電波
遮蔽板（４）で形成された空胴共振器，（６）は回転楕
円鏡（１）の端部に開けられた穴に取り付けられた導波
管，（７）は導波管（６）の他端に取り付けられる高周
波発信器，（８）は回転楕円鏡（１）の共有焦点である
第２焦点に置かれる棒状の試料，（14）は導波管（６）
と回転楕円鏡（１）の接点に開けられた窓である。
電イメージ加熱装置の構成を示す断面図で（１）は回転
楕円鏡，（２）はガラスや透光性セラミックで出来た中
空の玉の内部にカリュウム等の元素を封じ込みマイクロ
波加熱でプラズマ発光を行い光（９）を放出するマイク
ロ波放電プラズマランプ，（３）は熱伝導性の高いセラ
ミックを棒状に加工して作った支持具，（４）は円盤状
の周縁を回転楕円鏡（１）の内側に接して取り付けられ
た電波遮蔽板，（５）は回転楕円鏡（１）の端部と電波
遮蔽板（４）で形成された空胴共振器，（６）は回転楕
円鏡（１）の端部に開けられた穴に取り付けられた導波
管，（７）は導波管（６）の他端に取り付けられる高周
波発信器，（８）は回転楕円鏡（１）の共有焦点である
第２焦点に置かれる棒状の試料，（14）は導波管（６）
と回転楕円鏡（１）の接点に開けられた窓である。
また第２図はマイクロ波放電ランプ（２）の付近の構成
を説明する図である。
を説明する図である。
図において，空胴共振器（５）に高周波発信器（７）か
ら2GHz等の高周波数で数KWのマイクロ波電力が導波管
（６）経由印加される。空胴共振器（５）に収納された
マイクロ波放電プラズマランプ（２）はプラズマ発光を
生じて強大な光を発する。この光は回転楕円鏡（１）の
内面で反射し第２焦点の試料（８）へ集光される。ここ
で試料（８）が高熱となって溶融される。
ら2GHz等の高周波数で数KWのマイクロ波電力が導波管
（６）経由印加される。空胴共振器（５）に収納された
マイクロ波放電プラズマランプ（２）はプラズマ発光を
生じて強大な光を発する。この光は回転楕円鏡（１）の
内面で反射し第２焦点の試料（８）へ集光される。ここ
で試料（８）が高熱となって溶融される。
試料（８）を回転しながらゆっくり引き上げて行くと結
晶が成長する。
晶が成長する。
マイクロ波放電プラズマランプ（２）の発光スペクトラ
ムは試料（８）の吸光率の最も高い波長である近赤外領
域に集中しているのでキセノンランプ等に比較して非常
に高い加熱効率を得ることが出来る。
ムは試料（８）の吸光率の最も高い波長である近赤外領
域に集中しているのでキセノンランプ等に比較して非常
に高い加熱効率を得ることが出来る。
次に，この発明の他の実施例を第３図に示す。図におい
て（10）は回転楕円鏡（１）の第１焦点側にコップ状の
電波遮蔽板の開放側周縁部を接触させて空胴共振器
（５）を形成する。
て（10）は回転楕円鏡（１）の第１焦点側にコップ状の
電波遮蔽板の開放側周縁部を接触させて空胴共振器
（５）を形成する。
この他の実施例では，コップ状の空胴共振器（５）の内
部にマイクロ波放電ランプ（２）を置き発光させる。
部にマイクロ波放電ランプ（２）を置き発光させる。
この発明に係わる上記他の実施例においては、空胴共振
器をコップ状にしているため回転楕円鏡の形状や大きさ
に影響されず、同一のマイクロ波放電ランプを様々な回
転楕円鏡に対応させる事が出来る。また、試料に合わせ
てマイクロ波放電ランプの形状や発光スペクトラムを変
えるため交換を容易に行うことができ材料の処理に非常
に有効な手段となる。
器をコップ状にしているため回転楕円鏡の形状や大きさ
に影響されず、同一のマイクロ波放電ランプを様々な回
転楕円鏡に対応させる事が出来る。また、試料に合わせ
てマイクロ波放電ランプの形状や発光スペクトラムを変
えるため交換を容易に行うことができ材料の処理に非常
に有効な手段となる。
例えば、従来不可能となっていたガラスのイメージ加熱
が可能となる。
が可能となる。
以上のように，この発明によればマイクロ波放電プラズ
マランプの発光が球状であるため試料の温度勾配を緩
め，クラックの発生を防止し，発光スペクトラムが近赤
外領域に集中しているので加熱効率を高く出来る。
マランプの発光が球状であるため試料の温度勾配を緩
め，クラックの発生を防止し，発光スペクトラムが近赤
外領域に集中しているので加熱効率を高く出来る。
第１図はこの発明の一実施例を示す断面図，第２図はマ
イクロ波放電ランプの構成を説明する図，第３図はこの
発明の別の実施例を示す断面図，第４図は別の実施例に
よるマイクロ波放電ランプの構成を説明する図，第５図
は従来のイメージ加熱装置を示す断面図である。 図において，（１）は回転楕円鏡，（２）はマイクロ波
放電プラズマランプ，（３）は支持具，（４）は電波遮
蔽板，（５）は空胴共振器，（６）は導波管，（７）は
高周波発信器，（８）は試料，（９）は光，（10）はコ
ップ状電波遮蔽板，（11）はキセノンランプ，（12）は
電源，（13）はワイヤ，（14）は窓である。 なお，図中，同一符号は同一または相当部分を示す。
イクロ波放電ランプの構成を説明する図，第３図はこの
発明の別の実施例を示す断面図，第４図は別の実施例に
よるマイクロ波放電ランプの構成を説明する図，第５図
は従来のイメージ加熱装置を示す断面図である。 図において，（１）は回転楕円鏡，（２）はマイクロ波
放電プラズマランプ，（３）は支持具，（４）は電波遮
蔽板，（５）は空胴共振器，（６）は導波管，（７）は
高周波発信器，（８）は試料，（９）は光，（10）はコ
ップ状電波遮蔽板，（11）はキセノンランプ，（12）は
電源，（13）はワイヤ，（14）は窓である。 なお，図中，同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】回転楕円体の反射面を内側に有する第１の
回転楕円鏡と、この第１の回転楕円鏡の第２焦点を共有
する第２の回転楕円鏡と、双方の第１焦点にそれぞれ置
かれたマイクロ波放電プラズマランプと、これらのマイ
クロ波放電プラズマランプを支持する支持具と、双方の
回転楕円鏡の第１焦点側端部において、その内面に接す
るようにそれぞれ取り付けられた電波遮蔽板と、前記電
波遮蔽板と回転楕円鏡とでそれぞれ形成され、上記マイ
クロ波放電プラズマランプを収納する空胴共振器と、前
記マイクロ波放電プラズマランプをそれぞれ発光駆動す
る発光駆動手段とを具備したことを特徴とするイメージ
加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28845589A JPH0694989B2 (ja) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | イメージ加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28845589A JPH0694989B2 (ja) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | イメージ加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03148591A JPH03148591A (ja) | 1991-06-25 |
| JPH0694989B2 true JPH0694989B2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=17730434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28845589A Expired - Lifetime JPH0694989B2 (ja) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | イメージ加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0694989B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2734485B2 (ja) * | 1990-09-21 | 1998-03-30 | 三菱重工業株式会社 | 単結晶成長装置 |
| CN102186303B (zh) * | 2011-04-29 | 2013-01-23 | 四川大学 | 微波功率共焦合成装置 |
| US20130079629A1 (en) * | 2011-09-23 | 2013-03-28 | James U. Lemke | Passive, noninvasive tomography |
-
1989
- 1989-11-06 JP JP28845589A patent/JPH0694989B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03148591A (ja) | 1991-06-25 |
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