Способ автоматического регулирования процесса выращивания монокристаллов из расплава Советский патент 1958 года по МПК C30B15/26 

Методом кристаллизации по Штоберу выращивают целый ряд люминесцентных монокристаллов органических и неорганических веществ, имеющих невысокую температуру плавления и употребляемых для счета ядерных излучений. Обычно кристаллизация идет -со скоростью 3-6 мм, в час по высоте кристаллизатора, и ручное регулирование этого процесса приводит к большому браку монокристаллов.

Предлагается способ автоматического регулирования процесса выращивания монокристаллов из расплава, позволяющий управлять процессом распределеНИЯ примесей в растущем кристалле, а значит и каче;ством последнего.

Сущность способа заключается в изменении интенсивности радиоактивного излучения, попадающего на приемник излучения, при изменении границы раздела между жидкой и твердой фазами кристаллизуемого вещества. Способ осуществляется согла1сно следующей схеме (см. чертеж) .

Прямой пучок радиоактивного излучения от 7 -излучателя /, пройдя через кристаллизатор 2 и границу раздела твердой 3 и жидкой 4 фаз кристаллизуемого вещества, попадает в приемник излучения 5; сигнал усиливается усилителем 6 и попадает в электронный преобразо.ватель 7, где сравнивается с сигналом от эталонного устройства, состоящего из источника 8, приемника 9 излучения, кл ина-поглотителя 10 и усилителя //.

Скорость кристаллизации задается скоростью вращающихся от мотора 12 винтов 13, с помощью которых перемещаются источник и приемник- излучения. Если скорость процесса кристаллизации изменится, то изменится положение границы раздела твердой фазы и расплава. В этом случае изменится интенсивность попадающего на приемник излучения, а значит изменится разйостный сигнал на выходе электронного преобразователя. Этот сигнал, воздействуя на исполнительный механизм 14, перемещает сердечник индукционной катушки 15, являющейся задатчиком регулятора 16.

Регулятор будет изменять количество охлаждающей воды и снова приведет всю систему в равновесие. Описанный способ регулирования позволяет получать кристалль; нужного качества.

Предметизобретения

Способ автоматического регулирования npoueicca выращивания монокристаллов из расплава (по Штоберу), отличающийся тем, что автоматическое регулирование указанного процесса. производят по заданной (программной) желаемой скорости кристаллизации, устанавливаемой соответственным непрерывным перемещением прямого пучка радиоактивного излучения в направлении роста монокристалла, с пересечением в пути границы раздела жидкой и твердой фаз и контролируемой по положению границы раздела фаз этим же пучком с помощью измерения поглощения его в твердой и жидкой фазах и сравнения этого поглощения с эталонным, причем показатель разности в поглощении известным образом связан с устройством для измерения температурного режима кристаллизации.

/2 |||1111|11и|1|11