JPS60226488A - 赤外線集光加熱単結晶製造装置 - Google Patents
赤外線集光加熱単結晶製造装置Info
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- JPS60226488A JPS60226488A JP8449584A JP8449584A JPS60226488A JP S60226488 A JPS60226488 A JP S60226488A JP 8449584 A JP8449584 A JP 8449584A JP 8449584 A JP8449584 A JP 8449584A JP S60226488 A JPS60226488 A JP S60226488A
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- crystal
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- molten zone
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- zone
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-
- 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
-
- 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
- C30B13/28—Controlling or regulating
- C30B13/30—Stabilisation or shape controlling of the molten zone, e.g. by concentrators, by electromagnetic fields; Controlling the section of the crystal
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、Ｆ、Ｚ、装置（赤外線集光加熱結晶製造装置
）に関し、特に結晶育成を自動的に行なうＦ、Ｚ、装置
に関する。
）に関し、特に結晶育成を自動的に行なうＦ、Ｚ、装置
に関する。
従来、ＦＺ装置での結晶合成に自動制御は行なわれてお
らず、回転楕円面鏡の一箇所に設けられた孔からの、画
像をスクリーン上で観察するのみであった＠ 従って、結晶育成を行なうためには、常時画像を監視し
、ランプパワーあるいはギャップ調整を手動で行なわな
ければならなかった。
らず、回転楕円面鏡の一箇所に設けられた孔からの、画
像をスクリーン上で観察するのみであった＠ 従って、結晶育成を行なうためには、常時画像を監視し
、ランプパワーあるいはギャップ調整を手動で行なわな
ければならなかった。
本発明は以上の問題点を解決するもので、その目的とす
るところは、長時間（１０時間以上）安定して結晶育成
を行なうＦＺ装置を提供することにある。
るところは、長時間（１０時間以上）安定して結晶育成
を行なうＦＺ装置を提供することにある。
本発明のＦＺ装置は、回転楕円面鏡の一部に設けた孔か
ら、レンズ、プリズム、反射鏡を経て、スクリーンに至
る光路の中間にハーフミラ−を設け・該ハーフミラ−か
らの像を光学センサによりモニターし、結晶の自動育成
を行なうもので、特にハーフミラ−の位置合せを任意に
行ない、制御精度が高いことを特徴とする。
ら、レンズ、プリズム、反射鏡を経て、スクリーンに至
る光路の中間にハーフミラ−を設け・該ハーフミラ−か
らの像を光学センサによりモニターし、結晶の自動育成
を行なうもので、特にハーフミラ−の位置合せを任意に
行ない、制御精度が高いことを特徴とする。
第１図に従前のＦＺ装置の概略を示す。
ここで、１は回転楕円面鏡、２はハロゲンランプ、６は
石英管、４はガス導入口、５はガス排出口、６は原料棒
、７は種結晶、８は溶融帯、９は上部シャフト、１０は
下部シャフト、１１はレンズ（含フリズム）、１２はス
クリーンである。
石英管、４はガス導入口、５はガス排出口、６は原料棒
、７は種結晶、８は溶融帯、９は上部シャフト、１０は
下部シャフト、１１はレンズ（含フリズム）、１２はス
クリーンである。
上部シャフト９に原料１ＲＡ６をセットし、下部シャフ
ト１０に種結晶７をセットする。
ト１０に種結晶７をセットする。
ハロゲンランプ２のパワーを投入し、回転楕円面鏡１に
より該ハロゲンランプの光を石英管３の中央部に集光す
る。
より該ハロゲンランプの光を石英管３の中央部に集光す
る。
この時、ガス導入口４から雰囲気ガスを導入し、ガス排
出口５から雰囲気ガスを排出する。
出口５から雰囲気ガスを排出する。
集光部において、原料ｎ６の先端と種結晶７の先端とを
溶融接触させて、溶融帯８を形成する。
溶融接触させて、溶融帯８を形成する。
この時、上部シャフト９及び下部シャフト１０は、同方
向ないしは逆方向に回転させ、上下のシャフトが同時に
下方へ移動する。
向ないしは逆方向に回転させ、上下のシャフトが同時に
下方へ移動する。
該集光部の状況をレンズ１１（含プリズム）及び反射鏡
を経て、スクリーン１２上に投映し２、常時、該投映像
を監視しつつ、ランプパワーあるいは原料棒と種結晶の
間隔（ギヤノブ）を調節しながら、結晶育成を行なう。
を経て、スクリーン１２上に投映し２、常時、該投映像
を監視しつつ、ランプパワーあるいは原料棒と種結晶の
間隔（ギヤノブ）を調節しながら、結晶育成を行なう。
第２図に光学系の概要を示す。ここで（α）は平面図、
（６）は側面図である。
（６）は側面図である。
２１は溶融帯、２２はレンズ（含プリズム）、２３は反
射鏡、２４はスクリーン、２５はフロントパネルである
。
射鏡、２４はスクリーン、２５はフロントパネルである
。
第３図に本発明のＦＺ装置で使用する自動制御システム
のブロック図を示す。
のブロック図を示す。
ここで５１は光学系、３２はセンサ部、５３はコントロ
ーラ部、５４はキー人力部、３５はＤＡ変換器、３６は
ＡＤ変換器、３７は表示部、５８はプリンタ一部、３９
はランプパワーコントロール部、４０はギヤノブ調整部
である。
ーラ部、５４はキー人力部、３５はＤＡ変換器、３６は
ＡＤ変換器、３７は表示部、５８はプリンタ一部、３９
はランプパワーコントロール部、４０はギヤノブ調整部
である。
溶融帯の像は、光学系３１を経て、センサ部６２に到達
し、コントロール部３９でランプパワーを調節し、溶融
帯の温度を制御するか、又はギャップ調整部４０で融液
の高さを調節する。
し、コントロール部３９でランプパワーを調節し、溶融
帯の温度を制御するか、又はギャップ調整部４０で融液
の高さを調節する。
ランプパワー、あるいはギャップは、ＡＤ変換器３６を
経て、コントローラ部６６に再度フィードバックされる
。
経て、コントローラ部６６に再度フィードバックされる
。
一方、キー人力部３４では、初期の各種定数をインプッ
トし、表示部３７は、その時のランプパワー等を表示す
る。更にプリンタ一部３８では、所定の時間毎に、ラン
プパワー、溶融帯径、溶融帯の高さ等をプリントアウト
する。
トし、表示部３７は、その時のランプパワー等を表示す
る。更にプリンタ一部３８では、所定の時間毎に、ラン
プパワー、溶融帯径、溶融帯の高さ等をプリントアウト
する。
以下、本発明について、実施例に基づき詳細に説明する
。
。
〔実施例−１〕
第４図に本発明装置の光学系の概要を示す。ここで（ａ
）は平面図、（ｂ）は側面図である。
）は平面図、（ｂ）は側面図である。
４１は溶融帯、４２はレンズ（含プリズム）、４３は反
射鏡、４４はスクリーン、４５はハーフミラ−１４６は
センサ、４７は絞り、４８はフロントパネルである。
射鏡、４４はスクリーン、４５はハーフミラ−１４６は
センサ、４７は絞り、４８はフロントパネルである。
〔実施例−２〕
第５図（ａ）にハーフミラ−取り付は部の概要を示シ、
７、（６）にハーフミラ−の回転機構を示す。
７、（６）にハーフミラ−の回転機構を示す。
ここで５１はハーフミラ−１５２はガイド７レームであ
る。ハーフミラ−には取り付は位置調整用に調整溝５３
が設けてあり、ガイドフレームにもこれに対応する部位
に調整溝５４を設ける。
る。ハーフミラ−には取り付は位置調整用に調整溝５３
が設けてあり、ガイドフレームにもこれに対応する部位
に調整溝５４を設ける。
ハーフミラ−５１は６重構造になっており、ミラーは内
側フレーム５５に保持され、更にこれか゛外側フレーム
５６に保持されている。
側フレーム５５に保持され、更にこれか゛外側フレーム
５６に保持されている。
かかる構造により、ハーフミラ−は、前後、左右、上下
に移動可能となり、しかもミラーの向きを任意の方向に
回転可能となる。
に移動可能となり、しかもミラーの向きを任意の方向に
回転可能となる。
以上述べたように、本発明によれば、結晶の育成状況を
観察しつつ、自動育成を可能とするもので、特にハーフ
ミラ−の位置・向きを任意に調節可能とすることにより
、溶融帯の像を正確にセンサ部へ送り込む事が可能とな
り自動制御の精度が大巾に向上した。
観察しつつ、自動育成を可能とするもので、特にハーフ
ミラ−の位置・向きを任意に調節可能とすることにより
、溶融帯の像を正確にセンサ部へ送り込む事が可能とな
り自動制御の精度が大巾に向上した。
本発明の装置は、ルビー、サファイア、アレキサンドラ
イト等の宝石用単結晶は勿論、ＹＩＧ。
イト等の宝石用単結晶は勿論、ＹＩＧ。
ＹＡＧ、ＧＧＧ等の工業用単結晶の自動育成にも充分使
用可能であり、色ムラ、気泡、欠陥等の無い、高品質な
単結晶を育成できる。
用可能であり、色ムラ、気泡、欠陥等の無い、高品質な
単結晶を育成できる。
第１図は従前のＦＺ装置の概要を示す。
第２図は従前のＦＺ装置の光学系の概要を示す。
第５図は本発明のＦＺ装置で使用する自動制御システム
のブロック図を示す。 第４図は本発明のＦＺ装置の光学系の概要を示す０ 第５図は本発明のＦＺ装置のミラー取り付は部及びハー
フミラ−の回転機構を示す。 以 上 出願人 株式会社諏訪精工舎 第１図 第２図 第３図 （ａン （ｂ 〕 第４図 第５図 （ｂ）
のブロック図を示す。 第４図は本発明のＦＺ装置の光学系の概要を示す０ 第５図は本発明のＦＺ装置のミラー取り付は部及びハー
フミラ−の回転機構を示す。 以 上 出願人 株式会社諏訪精工舎 第１図 第２図 第３図 （ａン （ｂ 〕 第４図 第５図 （ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１ハロゲンランプ等の、高温の光源から発する光を
、回転楕円面鏡により、反射・集光し、該集光部におい
て、原料棒と種結晶とを、溶融帯を仲介として結合して
、フローティングゾーンを形成し、該７０−ティングゾ
ーンを、一定速度で移動することにより、前記種結晶上
に結晶を析出させる赤外線集光加熱単結晶製造装置にお
いて、前記回転楕円面鏡の一部に設けた孔から、レンズ
、プリズム、反射鐘等を経て、溶融帯の像をスクリーン
上に投影する光路の中間に・ハーフミラ−を設け、該ハ
ーフミラ−からの像を光学センサによりモニターし、自
動直径制御を行なうことを特徴とする赤外線集光加熱単
結晶製造装置。 （２） ハーフミラ−の位置を前後・左右・上下方向に
移動可能とし、且つハーフミラ−の向きを任意の方向に
回転可能であることを特徴とする特許請求範囲第１項記
載の赤外線集光加熱単結晶製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8449584A JPS60226488A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 赤外線集光加熱単結晶製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8449584A JPS60226488A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 赤外線集光加熱単結晶製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60226488A true JPS60226488A (ja) | 1985-11-11 |
| JPH0541598B2 JPH0541598B2 (ja) | 1993-06-23 |
Family
ID=13832223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8449584A Granted JPS60226488A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 赤外線集光加熱単結晶製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60226488A (ja) |
-
1984
- 1984-04-26 JP JP8449584A patent/JPS60226488A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0541598B2 (ja) | 1993-06-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |