Устройство для выращивания кристаллов из расплава Советский патент 1993 года по МПК C30B15/20 

Изобретение относится к аппаратуре для вытягивания монокристаллов из расплава, в частности к устро 1ствам для визуа/1ьного наблюдения за растущим кристаллом в герметичной печи, и может найти применение в химической, промышленности.

Известно устройство, в котором наблюдение за растущим в герметичной печи кристаллом ведут через смотровое окно, основной деталью которого является оптически прозрачный элемент, выполненный .из стекла. Затруднения при наблюдении вызывает конденсат, осаждающийся на стекле и ухудшающий видимость. Особенно зто ощущается тогда, когда расплав содержит легколетучий компонент и упругость паров в ростовом объеме высока, например при выращивании сцинтилляционных монокристаллов йодистого натрия и цезия, активированных таллием. В этом случае стекло покрывается непрозрачным слоем конденсата в течение нескольких минут. Для устранения этого недостатка конструкция устройства Д/1Я визуального наблюдения должна обеспечивать возможность замены стекол без разгерметизации печи или же защиту их от конденсата на протяжении всего процесса выращивания.

Известно устройство для наблюдения за ростом кристалла, с помощью которого можно обеспечить видимость в печи на протяжении достаточно длительного времени при условии, что расплав не содержит легколетучих компонентов. Это устройство состоит из поворотного металлического диска, снабженного несколькими стеклами. Диск заключен в герметичный корпус, соединенный через патрубок с объемом печи. При наблюдении одно из стекол путем поворота диска совмещают с патрубком. Когда стекло покрывается конденсатом и видимость ухудшаётсй, диск поворачивают и наблюдают за ростом через другое стекло и так далее, пока не используют весь ресурс стекол.

Это устройство имеет сложную конструкцию, трудоемко в изготовлении и малопригодно для наблюдения при выращивании кристаллов из расплавов, содержащих летучие компоненты Во время наблюдения oneратор периодически (через 10-30 мин) осматрйва1ет всю поверхность растущего кристалла. Практически одно наблюдение длится в течение одного оборота кристалла 1-5 мин.

При выращивании сцинтилляционных кристаллов, активированных таллием; этого времени достаточно, чтобы одно из стекол потеряло прозрачность из-за осаждения конденсата. Устройство наблюдения должно иметь большое количество стекол, чтобы обеспечить удовлетворительную видимость при выращивании {Крупногабаритного сцинтилляционного кристалла в течение 100-150 Ч.

В устройстве, взятом в качертве прототипа, стекло заключено в эластичную трубку, например резиновую, которая соединенв со штуцером, находящимся в корпусе герметичной печи. Когда стекло покрывается конденсатом, его легко можно заменить (или очистить) предварительно пережав резиновую трубку вакуумным за жимом.. ,,

Однако это устройство имеет существенный недостаток, состоящий в том, что после каждой замены стекла необходимо вaкyy 4Иpoвaть объем, заключенный в трубке между стеклом и зажимом, для того, чтобы избежать загрязнения атмосферы ts объеме печи.

Целью изобретения является упрощение конструкции и обеспечение очистки элемента в процессе роста.

Указанная цель Достигается тем, что Элемент установлен между уплотняющим{1 прокладками с возможностью перемещения и имеет форму плоскопараллельной

пластины, размер которой в направлении перемещения в два и более раз больще смотрового окна.-Уплотняющие прокладки выполнены из антифрикционного материала.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2 - увеличенное изображение смотро1в1ого окна, вид сверху.

Прямоугольная стеклянная пластина 1 установлена между двумя прокладками 2 и 3 тороидной формы, выполненными из антифрикционного материала, например фторопласта. Прокладки размещены в кольцевых пазах корпуса смотрового окна 4 и прижимного фланца 5. винтами стекло зажимается между прокладками с усилием, обеспечивающим герметичность окна и скольжение стекла при легком нажатии на один из его торцов, В этом устройстве стекло в процессе выращивания также покрывается непрозрачным слоем конденсата, однако в любой момент его можно легко переместить так, чтобы напротив окна оказался чистый участок стекла, а загрязненный вышел из зоны просмотра. Герметичность печи при этом не нapyoJaeтcя. При перемещении стекла конденсат практически полностью счищается, прокладкой 2, При необходимости загрязненный конденсатом участок стекла после перемещения можно очистить мягкой тканью, смоченной растворителем. Для удобства длина стекла должна в 2 раза превышать ширину прижимного фланца 5 (см, фиг. 2).

Предлагаемое устройство отличается простой конструкцией, удобно в работе и обеспечивает хорошую видимость в печи независимо от продолжительности выращивания и от летучести компонентов расплава.

Это устройство испытано при выращивании крупногабаритных сцинтилляционных монокриста ллов йодистого натрия, активированных таллием в вакууме в атмосферё азота и аргона.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ ИЗ РАСПЛАВА, включающее герметичную камеру со смотровым окном, выполненным и2;-оптически прозрачного элемента, установленного с помощью уплотняющих прокладок в корпусе камеры, О тли чаю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и обеспечения очистки элемента в процессе роста, элемент установлен между уплотняющими прокладками с возможностью перемещения и имеет форму плоскопараллельной пластины, р^аз- мер которой в направлении перемещения s • два и более раз больше размера смотрового окна.2. Устройство по П. 1,отличающее- с я тем, что уплотняющие прокладки выпол* йены из антифрикционного материала.