PL90128B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania cial stalych, zwlaszcza oczyszczonych wstepnie &rz*z topienie strefowe, destylacje prózniowa lub chemicznie.Znany sposób oczyszczania cial stalych, na przyk\aó o ksztalcie preta, oparty na topieniu nr«te^Vfn» polega na tym, ze waska strefe preta nagrzewa sie do stanu cieklego a nastepnie przemieszcza sie zródlo dtepl* tak, ze strefa ciekla przesuwa sie wraz ze zródlem z jednego konca preta do drugiego. Pterwfesfki s&iWtfaer zanieczyszczenia, posiadajace wspólczynniki rozdzialu rózniace sie od jednosci, wedruja wraz zro^opfefia strefa. Przez wielokrotne powtarzanie topienia strefowego w tym samym kierunku uzyskuje sie stopntowywzrost czystosci ciala stalego, z którego jest wykonany pret.Stopien, uzyskanej tym sposobem, czystosci ciala stalego wynosi 10 -10" %.Sposób ten pozwala na oczyszczanie cial stalych zanieczyszczonych pierwiastkami o wspólczynnlkaich rozdzialu róznych od jednosci, przy czym im wspólczynnik rozdzialu jest blizszy jednosci tym mniejszy fest stopien uzyskanejczystosci. ; _ Istota wynalazku polega na tym, ze usuwanie zanieczyszczen z cial stalych przeprowadza sie na drodze termodyfuzji, w prózni lub w atmosferze gazu obojetnego, przez wytworzenie gradientu temperatury o maksy¬ malnej temperaturze w zakresie 0..57-0.99TtOD °K i minimalnej temperaturze w zakreite 0,30 do 0 87TtOD°-K. Gradient temperatury utrzymuje sie przez okres czasu kilku do kilkudziesieciu godwn.lub przemieszcza sie go stopniowo wzdluz ciala stalego z predkoscia mniejsza od 0,1 mm/h. Nastepnie, czesc cala stalego w której zostaly zlokalizowane zanieczyszczenia obcina sie.Proces oczyszczania przeprowadza sie kilkakrotnie w zaleznosci od zadanej czystosci ciaa sta ego.Podstawowa zaleta sposobu wedlug wynalazku jest mozliwosc usuwania zanieczyszczen, równiez w postaci pierwiastków, o wspólczynniku rozdzialu równym Jednosci a takze zblizonym do jednosci. strefoweQO Przeprowadzone próby dla cial stalych, wstepnie oczyszczonych 73 pomoc* topienia strefowego, wykazaly 2 do 25 razy wl9lL, czystosc danego ciala stalego, w zacnosci od iod**i pierwiastka stanow.acego zanieczyszczenie. , .Przez wielokrotne powtórzenie procesu oczyszczania uzyskuje sn? oalszy wzrost <**"**¦ .^^ Ponadto sposób wedlug wynalazku, w obszarze gromadzeni, sie ^.eczyszczerf, pozwaus na wykrywam*2 90128 takich pierwiastków, których zawartosc po oczyszczeniu ciala stalego sposobem topienia strefowego, byla ponizej granicy wykrywalnosci spektrometru masowego.Opisany sposób oczyszczania cial w stanie stalym umozliwia otrzymywanie superczystych metali, pólprze* wodników i dielektryków, co ma zasadnicze znaczenie przy stosowaniu ich w elektronice ciala starego, w badaniach podstawowych oraz przy okreslaniu ich wlasnosci fizycznych.Pólprzewodniki, takie jak na przyklad krzem i german, oczyszczone sposobem wedlug wynalazku posiadaja przewodnictwo zblizone do samoistnego.Wynalazek zostanie szczególowo objasniony w ponizej opisanych przykladach, nie ograniczajacych jego zakresu ochrony.Pr z y klad I. Jedna z plaszczyzn czolowych plytki krzemu o sumarycznej zawartosci zanieczyszczen wynoszacej okolo 20 ppm, o dowolnej powierzchni i o grubosci 6 mm ogrzewa sie do temperatury 1630°K, Druga plaszczyzne czolowa tej plytki chlodzi sie tak, aby temperatura jej wynosila 1100°K. Tak uzyskany gradient temperatury utrzymuje sie przez 30 godzin. Nastepnie, od strony plaszczyzny o temperaturze wyzszej, Obcina sie warstwe plytki o grubosci 1,5 mm. Po oczyszczeniu, sumaryczna zawartosc zanieczyszczen wynosi okolo 2 ppm. Powtarzajac powyzszy proces, uzyskuje sie dalszy wzrost czystosci plytki krzemu.Przyklad II. Plaszczyzne, prostopadla do osi preta, z krzemu o sumarycznej zawartosci zanieczysz^ czen okolo 36 ppm, o srednicy 15 mm i dlugosci 150 mm, odlegla od jednego konca preta o 6 mm, nagrzewa sie do temperatury 1630°K. Nastepnie przesuwa sie zródlo ciepla wzdluz osi preta lub pret wzgledem zródla ciepla z predkoscia 0,05 mm/h, po czym obcina sie koniec preta w którym zlokalizowane zostaly zanieczyszcze- nta. Po dwukrotnym przeprowadzeniu procesu uzyskuje sie sumaryczna zawartosc zanieczyszczen okolo 7 ppm. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób oczyszczania cial stalych, zwlaszcza wstepnie oczyszczonych przez topienie strefowe, destylacje prózniowa lub chemicznie, znamienny tym, ze usuwanie zanieczyszczen przeprowadza sie na drodze termodyfuzji, w prózni lub w atmosferze gazu obojetnego, przez wytworzenie wciele stalym gradientu temperatury o maksymalnej temperaturze w zakresie 0,57 do 0,99 TtopcK i minimalnej temperaturze w zakresie 0*30 do 0,87 TtQpdK, przy czym gradient temperatury utrzymuje sie przez okres czasu kiiku do kilkudziesieciu godzin lub przemieszcza sie go stopniowo wzdluz ciala stalego z predkoscia mniejsza od 0,1 mm/h, a nastepnie obcina sie czesc ciala stalego, w której zostaly zlokalizowane zanieczyszczenia
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze proces oczyszczania przeprowadza sie kilkakrotnie. Skl-.-Prar Poligraf. UP PRL f Oruk-WOSl „Wspóin' Sprawa Format A4. Naklad 120 + 1b Cena 10 zl. PL