SU601040A1 - Устройство дл регулировани микроконцентрации или расхода - Google Patents

Description

Изабретение относитс  к lycTipoftcTeaM, примен емым в различ/ных технологичаских процессах, научных исследовани х и других област х науки и техники, где требуетс  регулирование «епреры ного из менеН(И  концентрации или расхода ,в осо.бо .малых количествах , в част1ности при выращива-нии MOiHaKip cталЛОв из жидких сред. Известно устройство, в котором регулирование коппептрад и или расхода осуществл егс  изменением длительности импульсов подачи жидкой среды через калилл р или интер1вала времени между двум  импульсами подачи 1. Это уст1ройство не обеспечивает малых значений расхода «, следовательно, микропересыщбнйй , ,в результате чего р д кристаллов , дл  олти.мального роста которых необходимы особо /малые значени  пересыщений, с помощью устройства либо не синтезируютс , либо получаемые кристаллы не имеют необходимых размеров и недостаточно совершенны. Кроме того, устройство ра|ботает в капельном (диск|ретгнам) режиме, вследствие чего регулирование (КОЕцентрации или расхода осуществл етс  в тонкой поверхностной области основного объема жидкой среды, что, как и дискретность процесса, зачастую не отвечает оптимальнЫМ услови м роста монокристаллов . Известно устройство, содержащее основную и дополнительную емкости с жидкой средой , регул тор расхода, регул тор давлени  и канилл р, пр,ичем регулирование скорости потока жидкой среды осуществл етс  путем поворота нижнего конца капилл ра вокруг шарового шарнира 2. Данное устройство  вл етс  наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату. Недостатки этого устройства следующие. Дискретность процесса и невозможность осуществлени  микроиз;мененнй концентрации или расхода, в св зи с чем .монокристаллы растут в услови х пересыщений, превышающих оптимальные значени , что приводит к существенному ухудшению их качества. Целью изобретени   вл етс  обеспеченгие непрерывности и равномерности микроизмеН6НИЯ концентрации или расхода путем добавлени  или отвода микроколичестБ жидкой среды. Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено двум  коаксиально установленными цилиндрами, наружный из которых выполнен с расширенной нижней частью, установленной в основной емкости, а внутренний снабжен седлом, зак репленным на его боковой поверхности, и иглообразным штоком , размещенным по оси ци 1индра с возможно;стыо вертикального перемещени , прлчем его верхн   часть соединена с .регул торОМ расхода, а нижн   раоноложена ;В ра сшнренной части наружного цилиндра. При этом иглооб(разнь Й штО:К вьшолиен из кварцевого стекла, а Садло - из тефлона.

На чертеже показано предлагаемое устройство .

Устройство дл  регулировани  микроконцентрации иди расхода содержит ооновиую / и дополнительную 2 емкости с жидкой средой , регул тор 3 расхода, регул тор 4 давлени , «а.ружный .цилиндр 5 с :расши1ренной нилжей частью, размещенной в основной емкости } и образующей камеру 6 предварительного смещивани , внутренний цилиндр 7, установленный коаиосиально наружному с зазором . На внутренней поверхности цил-индра 7 закреплено седло 8. Иглообразный шток 9 }станавлен по оси цилиндра с возможностью вертикальиого перемещени , причем седло со штоком образуют рег лируемый .капилл рный зазор W. Верхн   часть щтока 9 соединена с регул тором 3 расхода, а его нижн   часть размещена в камере 6 .предварительного смеш .ивани . Устройство имеет резервуар // с жидкой крис алличзационной системой.

Устройст)во работает следующи.м Образом.

Часть резервуара //, дополнительной емкости 2, внутреннего цилиндра 7 и основной емкости / пре.д1варительно заполн ют растворителем , при этом уровень в основной емкости з станавливаетс  несколько выше нижнего среза наружного цилиндра 5. В этом положении устройство готово к соединению жидких сред (растворител ), участвующих в процессе . После того, как в устройстве установилось ра;в.новесие, с помощью регул тора 3, в качестве которого использовано реверсивнопоаъемное устройстао, устанавливаетс  необходимый каиилл рный зазор, а с помощью регул тора 4 (использовано ycTpo QTBO пневматического регулировани  давлени ) уровень растворител  в камере 6 предварительного смешивани  с«а(чала поднимают до соприкосновени  с капилл рным зазором 10, а затем сразу же олу1окают до требуемого значени , при этом о.существл етс  соединение растворител , и на.чинаетс  лостепенпый отзод его из резервуара // с ж.идкой кристаллизационной системой через дополнительную емкость 2, внутренний цилилдр 7, капилл рный зазор 10, по И:глообразно.му щтоку 9 в камеру 6 предварительного омещивани , откуда избыток растворител  (при заданно.м

Зровне) постепенно поступает в основпую емкость /, что приводит к ;перена1сыщеп.пю раствора в резервуа ре // с жидкой кристаллизационной системой.

Регулирование отвода м.икроколичества растворител , а следовательно, и микропересыщени  кристаллизационной системы осуществл етс  :в соответствии с требовани ми процесса кристаллизацип путем .изменени  величины капилл рного зазора 10 (груба  регулировка ) и изменени  положени  уровн  ра.створител  (разности давлений) в ;Ка;мере предварительного смешивани  .и во внутреннем цилиндре, а также изменени  глубины положени  среза наружного цилиндра 5 ил.и путем изменени  уровн  в нем (TOSIкое регулир.ова.н.ие).

Предло.женное устройство позвол ет осуществл ть различные сочетани  вариантов тонкого регулировани , что увеличивает возможность использовани  его в различных технологичеоких процессах.

Ф о р м } л а изобретени 

Устройство дл  регулирова.ни  микрокон )1ентрац;ИЙ или расхода, содержащее основ ую и дополнительную емкости с жидкой средой, регзл тор расхода, регул тор давлени  и капилл р, отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  непрерывности и равноMepHOiCTH микроизменбни  концентрации или ра.схода путем добавлени  или отвода микроколичеста жидкой среды, оно снабжено двум  коаксиально з становленными цилиндрами, наружный из которых выполнен с расширенной нижней частью, установленной в основной емкости, а внутренний -снабжен седлом, закрепленны.м на его боковой поверхности, и иглообразным штоком, размещенным по оси цилиндра .с возможностью вертикального перемещени , причем его верхн   часть соединена с регул тором расхода, а нижн   расположена в ра.с.шпрен.ной части наружного цилиндра .

2. Устройство .по п. 1, отличающеес  тем, что иглообразный шток (Выполнен из кварцевого стекла, а седло - из тефлона.

Источники информации, прин тые во внимание при экопертизе:

1.J. F. Nicolau. М. Iltu et R. Dabu J. «Crystal growth, 13/14, 1972, 462-466.

2.K.Nassau J. «Crystal growth, 15, 1972, c. 171 - 173.

II

:.J