PL57864B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano; 15.IX.1969 57864 KI. 21 h, 18/10 MKP H05b UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Andrzej Bukowski, mgr inz. Andrzej Otto Wlasciciel patentu: Fabryka Pólprzewodników „Tewa", Warszawa, (Pol¬ ska) Induktor do beztyglowego topienia i monokrystalizacji materialów, w szczególnosci krzemu o duzych srednicach Przedmiotem wynalazku jest induktor do bez¬ tyglowego topienia i monokrystalizacji materialów, a w szczególnosci krzemu o srednicach wiekszych od 22 mm.Znane sa rózne metody beztyglowego topienia i krystalizacji krzemu w skali przemyslowej.Obok niewatpliwych zalet tych metod w odnie¬ sieniu do czystosci beztyglowego procesu w porów¬ naniu z metodami tyglowymi na przyklad metoda Czochralskiego, powazna wada metod beztyglowych jest ograniczona srednica otrzymywanych mono¬ krysztalów. Ograniczenie to wynika z ciezaru stre¬ fy cieklej uzaleznianego od srednicy preta, która dazy do rozlania sie pokonujac sily napiecia po¬ wierzchniowego stopionego materialu.Z opisów znanych rozwiazan potwierdzonych do¬ swiadczalnie wynika, ze zjawisko to wystepuje juz przy srednicach topionych pretów okolo 22—23 mm.Zjawisko rozlewania sie strefy stopionej przy wiekszych srednicach pretów, zostalo jednak roz¬ wiazane w odniesieniu do beztyglowego topienia i krystalizacji przez zastosowanie dwóch induk- torów, z których pierwszy zasilany z generatora wysokiej czestotliwosci 1—4 MHz sluzy do topie¬ nia obrabianego materialu, natomiast drugi- zasila¬ ny z generatora wysokiej czestotliwosci 1—50 kHz stanowi ekran magnetyczny i sluzy do wywolania tak zwanego podporu magnetycznego, zapobiega¬ jac w ten sposób rozlewaniu sie strefy stopionej. 10 20 25 30 Zastosowanie takiej metody jak wynika z wyzej omówionego przykladu wymaga zastosowania dwóch induktorów oraz do zasilania dwóch gene¬ ratorów o bardzo zróznicowanej czestotliwosci wy¬ twarzanych pradów.Znana jest takze metoda uzyskania podporu magnetycznego, przez zastosowanie jednego induk¬ tor a bedacego jednoczesnie elementem grzejnym i ekranem magnetycznym przy zasilaniu go róz¬ nymi pradami wysokiej czestotliwosci poprzez mo¬ dulacje amplitudowa czestotliwosci 4 MHz czesto¬ tliwoscia 50 kHz.Powoduje to jednak koniecznosc stosowania ge¬ neratorów o specjalnej konstrukcji umozliwiaja¬ cej taka modulacje, co jest zagadnieniem bardzo zlozonym i klopotliwym.Wszystkie znane dotychczas induktory oraz spo¬ soby ich zasilania wymagaja jak podano wyzej zastosowania dwóch generatorów zasilajacych, o bardzo zróznicowanej czestotliwosci, lub jed¬ nego generatora lecz o skomplikowanej budowie zmodulowana czestotliwoscia pradu zasilania, co bardzo komplikuje calosc urzadzenia.Celem wynalazku jest zaprojektowanie i wyko¬ nanie takiego induktora, który zasilony z genera¬ tora wysokiej i jednolitej czestotliwosci umozliwi jednoczesnie topienie lub monokrystalizacje w pro¬ cesie beztyglowym oraz bedzie stanowil jedno¬ czesnie ekran magnetyczny dajac podpore magne¬ tyczna, co umozliwi podniesienie srednicy obrabia- 5786457864 nych pretów powyzej 22—23 mm. Cel ten zostal osiagniety przez zastosowanie dwuzwoj owego in¬ duktora o specjalnej konstrukcji zasilanego z jed¬ nego generatora o czestotliwosci 1—4 MHz.Induktor wedlug wynalazku przedstawiony jest przykladowo na rysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia induktor w widoku z góry, a fig. 2 — in¬ duktor w przekroju wzdluz linii A—A z fig. 1.Induktor sklada sie z jednego lub wielu o mniej¬ szej srednicy zwojów 1, które sa elementem grzej¬ nym i umieszczonego pod nim o wiekszej sred¬ nicy zwoju 2, który jest ekranem magnetycznym dla podtrzymania strefy stopionej, polaczonego zwora 3. W punktach 4 do induktora podlaczone sa doprowadzenia pradowe z generatora wysokiej czestotliwosci.Dla lepszego wyjasnienia istoty wynalazku we wnetrzu zwojów induktora umieszczono pret ter¬ micznie obrabianego materialu, w którym obszar 5 jest polikrysztalem, obszar 6 jest strefa stopiona, obszar 7 jest frontem monokrystalizacji, a obszar 8 jest monokrysztalem.Nalezy zaznaczyc, ze zarówno element grzejny jak równiez ekran magnetyczny, pokryte sa cienka warstwa gabczastego chromu, ze wzgledów na ko¬ niecznosc zachowania malych odleglosci pomiedzy 5 induktorem, a stopiona strefa. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe io 1. Induktor do beztyglowego topienia i mono¬ krystalizacji materialów, w szczególnosci krzemu o duzych srednicach, znamienny tym, ze sklada sie z jednego lub wielu górnych o mniejszej sred¬ nicy zwojów (1), które stanowia element grzejny 15 oraz jednego dolnego o wiekszej srednicy zwoju (2), który stanowi ekran magnetyczny zamkniety zwora (3), przy czym oba te elementy zasilane sa z jednego generatora o jednolitej czestotliwosci. 20

2. Induktor wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze element grzejny i ekran magnetyczny pokryte sa cienka warstwa gabczastego chromu. Fl9.1 ZG „Ruch" W-wa, zam. 680-69 nakl. 290 egz. PL