Контейнер для образцов твердых высокочистых веществ Советский патент 1992 года по МПК B65D17/00 B65D13/02 B65D85/00 

Изобретение относится к области материаловедения высокочистых веществ, подверженных воздействию атмосферного воздуха, в частности их упаковки, транспортировки и хранения.

Известно несколько способов упаковки высокочистых твер дых веществ: полиэтиленовые пленки и пакеты, стеклянные банки, банки из пластмасс, калька, стеклянные ампулы, металлические емкости и другие. Наиболее широкое распространение в последние 15 лет в качестве упаковочного материала получил полиэтилен. Например, слитки высокочистого свинца марок СОООО, СООО и СОО обертывают полиэтиленовой пленкой, затем пергаментом; при длительном хранении слитки помещают в мешочки из полиэтиленовой пленки, горловины которых заваривают. Однако под действием атмосферного воздуха слиток свинца покрывается окисной пленкой, на его поверхности сорбируются газы и вода, при трения о полиэтилен слиток загрязняется органическими примесями, В таком виде слитки свинца нельзя непосредств енно использовать для синтеза полупроводниковых соединений (например, PbSnTe, PbSe, PbS, PbTe и т.п.), так как в процессе синтеза окисные соединения свинца, сорбированные газы и вода нарушают стехиометрию соединения и образуют дополнительные примеси фазы. Так как количество окисной пленки, сорбированных газов и воды на каждом слитке свинца разное, то и воспроизводимых результатов синтеза получить не удается, а твердые и газообразные включения делают образцы неоднородными, что отрицательно сказывается на физико-химических характеристиках синтезированных образцов и делает затруднительным их применение в приборах.

Аналогичная упаковка из полиэтиленовой пленки применяется и для других простых высокочистых веществ, например, для кадмия 1, сурьмы, применяемой в полупроводниковой и электронной технике, гермасл

С

х|

Os

со со

о VI

ния поликристаллического зонноочищенного высшей категории качества, индия, применяемого в радиоэлектронике, полупроводниковой технике и т.п.

Таким образом, упаковка высокочистых веществ в полиэтиленовую пленку не позволяет сохранить их чистоту в процессе хранения и транспортировки, что сводит на нет все усилия, затраченные на очистку. Аналогичные недостатки присущи угшковке высо- кочистых веществ (например, элементарной серы марки ОСЧ 16-5) в стеклянные банки с притертыми пробками или завинчивающимися крышками. Преимущественно упаковки из стекла состоит в том, что исключается загрязнение высокочистых веществ органическими соединениями.

Существует способ упаковки высокочистых веществ в стеклянные ампулы. Например, на заключительном этапе получения в вакууме металлического мышьяка марки ОСЧ 19-5 мышьяк осаждается на стенках стеклянной ампулы, которая по завершении процесса очистки отпаивается. Однако, при вскрытии ампулы возможно попадание на мышьяк осколков стекла, которые могут привести к загрязнению мышьякосодержа- щего соединения в процессе его получения.

Известно 2, что для упаковки высокочистых веществ и полупроводниковых мате- риалов используют запаянные кварцевые ампулы. Ампулу перед запайкой вакуумиру- ют или заполняют инертным газом. Для предотвращения трения высокочистого вещества о стенки ампулы в нее со стороны запаиваемого конца помещают вставку, которая препятствует перемещению вещества и его трению о стенки ампулы. Такая конструкция контейнера (ампула+вставка) для высокочистых веществ позволяет сохра- нить чистоту вещества в процессе хранения и транспортирования, но не сохраняет чистоту во время вскрытия При вскрытии ампулы с высокочистым веществом на него попадают осколки, которые могут привести к загрязнению вещества и, следовательно, сложного соединения, в котором данное вещество является компонентом. Особенно увеличивается степень загрязнения, если высокочистое вещество находится в виде кусочков или порошка, т.к. осколки ампулы могут затеряться среди порошка или кусочков вещества.

Целью настоящего изобретения является снижение загрязнения образцов при транспортировании и вскрытии ампулы.

Поставленная цель достигается тем, что в известную конструкцию контейнера, представляющую собой ампулу, выполненную с возможностью герметичной запайки, и

размещенную в ней вставку, помещен стакан для образцов, расположенный под вставкой и имеющий свободно установленную крышку. Контейнер дополнительно снабжен прижимным вкладышем, установленным в стакане с возможностью контактирования с крышкой.

На фиг. 1 изображена конструкция контейнера:

1.- высокочистое вещество;

2.- стакан;

3.- крышка;

4.- ампула;

5.- вставка;

6.- прижимной вкладыш.

Наиболее предпочтительным материалом для изготовления контейнера является кварцевое стекло. Возможно применение термопластических полимерных материалов типа органического стекла, полистирола и др. Применение пластмасс в предлагаемой конструкции допустимо, так как высокочистое вещество жестко закреплено и не трется о стенки стакана, крышки или вкладыша.

Упаковка высокочистого вещества в контейнер производится следующим образом. Контейнер готовят (моют) одним из известных способов, затем его переносят в герметичный бокс, заполненный инертным газом (например, аргоном). В боксе слиток высокочистого вещества (1) помещают в стакан (2). На стакан надевают крышку (3) и стакан со слитком высокочистого вещества и крышкой вставляют в ампулу (4). Внутрь ампулы (4) помещают вставку (5) таким образом, чтобы она опиралась на крышку (3). Контейнер извлекают из бокса, подсоединяют к вакуумной системе, откачивают и герметизируют (например, пламенем газовой горелки стенки ампулы (4) осаждают на стенки вставки (5) по всей окружности ампулы). Соединение ампулы с вакуумной системой можно производить одним из известных способов, например с помощью шлифового соединения, грибкового уплотнения и т.п.

Аналогичным образом производят упаковку высокочистых веществ в виде кусочков или порошка. После заполнения стакана кусками (порошком) высокочистого вещества (1) в стакан вставляют вкладыш (6) так, чтобы часть вкладыша (6) выступала над стаканом (2); стакан закрывают крышкой (3) и вставляют в ампулу (4), затем внутрь ампулы помещают вставку (5) таким образом, чтобы она опиралась на крышку (3). Далее контейнер герметизирует, как описано выше.

В предлагаемой конструкции стакан и крышка служат для защиты твердого высокочистого вещества от загрязнения осколками, образующими при вскрытии ампулы. В том случае, если высокочистое вещество находится в виде слитка, высота стакана должна быть меньше длины слитка, благо- даря этому крышка опирается непосредственно на слиток, а на крышку, в свою очередь, опирается вставка, которая при герметизации контейнера жестко прикрепляется (приваривается) к стенкам ампулы, т.е. при соблюдении предлагаемого соотношения длины слитка и высоты стакана слиток оказывается жестко закреплен внутри контейнера, не перемещается при транспортировке и, следовательно, не загрязня- ется. В том случае, если высокочистое вещество имеет форму порошка или кусочков, обеспечить 100%-ое заполнение веществом стакана практически невозможно, поэтому при транспортировке высокочи- стое вещество может пересыпаться, тереться о стенки стакана и, следовательно, загрязняться. Для устранения этой причины возможно загрязнения порошков и кусочков высокочистого вещества, в предлагав- мой конструкции внутрь стакана помещен вкладыш Дно вклады на лежит непосредственно на порошке или кусочках, благодаря чему практически исключается трение высокочистого вещества о стенки стакана при транспортировке. Жесткая фиксация порошка и кусочков в контейнере предлагаемой конструкции позволяет также сохранить гранулометрический состав вещества при его транспортировке.

С помощью предложенной конструкции контейнера можно производить упаковку твердых высокочистых веществ практически любой массы. Такая конструкция контейнера гарантирует сохранение чистоты твердых высокочистых веществ в процессе хранения, транспортирования и вскрытия контейнера. Жесткая фиксация вещества, защита от воздействия атмосферного воздуха, предохранение вещество от попадания на него осколков ампулы при вскрытии позволяют надежно сохранить чистоту твердого высокочистого вещества.

Формула изобретения

1.Контейнер для образцов твердых высокочистых веществ, включающий кварцевую ампулу, выполненную с возможностью герметичной запайки, и размещенную в ней вставку для ограничения перемещения образцов, отличающийся тем, что, с целью снижения загрязнения образцов при транспортировании и вскрытии ампулы, он снабжен стаканом для размещения образцов, расположенным под вставкой и имеющим свободно установленную крышку.

2.Контейнер по п.1,отличающийся тем, что он снабжен прижимным вкладышем, размещенным в стакане с возможностью контактирования с крышкой.

Использование: материаловедение. Сущность изобретения: контейнер включает герметично запаиваемую кварцевую ампулу, вставку, охранный стакан, съемную крышку стакана, прижимной вкладыш, установленные в ампуле. Прижимной вкладыш размещен в стакане с возможностью контактирования с крышкой. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.