(57)【要約】  例えば、熱及び／又は化学ガスを封じ込めるための封じ込めシステム、例えば、遮断セグメント、遮蔽セグメント及び／又は分割セグメントを含むことができる炭素系封じ込めシステムが記載されており、各セグメントは壁を形成する壁パネル等の複数のパネルとすることができる。
2013521108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(a) 少なくとも１つの遮断層を含む遮断セグメントと、
(b) 少なくとも１つの遮蔽層を含む遮蔽セグメントとを有し、
前記少なくとも１つの遮断層は、炭素繊維剛性ボード、炭素繊維硬化フェルト、炭素繊維可撓性フェルト、可撓性グラファイトフェルト、剛性−可撓性ハイブリッドボード、カーボンフォームシート、カーボンエアロゲルシートあるいはそれらを任意に組み合わせたものを含み、
前記少なくとも１つの遮蔽層は、グラファイトプレート、炭素繊維複合体、炭素繊維剛性ボード、炭素繊維硬化フェルト、剛性−可撓性ハイブリッドボードあるいはそれらを組み合わせたものを含む、反応装置に関する炭素系封じ込めシステム。
【請求項２】
前記遮断セグメントが、蒸気バリア塗料、グラファイト箔、炭素繊維複合体、塗料以外の蒸気バリア被膜あるいはそれらの任意の組み合わせを含む二次的材料を更に有する、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項３】
前記二次的材料が、前記少なくとも１つの遮断層の少なくとも１つの面に存在する、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項４】
前記二次的材料が、前記遮断セグメントを少なくとも部分的に包んでいる、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項５】
前記二次的材料が、前記遮断セグメントを完全に包んでいる、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項６】
前記蒸気バリア被膜が、ガラス質カーボン、熱分解カーボン、熱分解グラファイト、カーボン、グラファイト、ダイアモンド、炭化シリコン、炭化タングステン、炭化タンタル、あるいはそれらの任意に組み合わせたものあるいは混合物である、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項７】
前記遮断セグメントが複数の遮断パネルを含む、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項８】
前記遮断セグメントが、一緒に連結して壁あるいはその一部を形成する複数の遮断パネルを含む、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項９】
前記複数の遮断パネルを一緒に連結するコネクタを更に有する、請求項７に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項１０】
前記コネクタの各コネクタが、２乃至４の前記遮断パネルの各々のパネルのコーナと連結している、請求項９に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの遮断層は、炭素繊維対樹脂の重量比が１部炭素繊維：０．０２部炭化樹脂〜１部炭素繊維：３部炭化樹脂の少なくとも１つの炭素繊維剛性ボードあるいは少なくとも１つの炭素硬化フェルトを含む、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項１２】
前記遮蔽セグメントが約３mm〜約７０mmの厚さを有する、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項１３】
前記遮蔽セグメントが１乃至２５の遮蔽層を有し、これらの遮蔽層は同一あるいは互いに異なる、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの遮蔽層が約３mm〜約７０mmの厚さを有する、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項１５】
前記遮断セグメントが約１０mm〜約２５０mmの厚さを有する、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項１６】
前記遮断セグメントは、１つの遮断層乃至同一あるいは互いに異なる２５の遮断層を有する、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの遮断層が１０mm〜２５０mmの厚さを有する、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項１８】
前記グラファイト箔が存在し、該グラファイト箔が約０．１５mm〜約１５mmの厚さを有する、請求項２に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項１９】
前記炭素繊維複合体が存在し、該炭素繊維複合体が約０．１mm〜約５０mmの厚さを有する、請求項２に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項２０】
前記蒸気バリア塗料が存在し、該蒸気バリア塗料が約０．０５mm〜約５mmの厚さを有する、請求項２に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項２１】
前記蒸気バリア被膜が存在し、該蒸気バリア被膜が約０．００５mm〜約５mmの厚さを有する、請求項２に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項２２】
前記遮断セグメントが以下の少なくとも一つの特性を有する請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
(a) レーザーフラッシュ法（ASTM  Ｅ１４６１）によってアルゴンの一つの雰囲気において測定した熱伝導性が１，６００℃で２．５Ｗ／ｍ／Ｋ未満；
(b) 四点負荷法（ASTM C651）を用いて測定した曲げ強度が少なくとも１０psi；
(c) デュアルプッシュロッド膨張計（ASTM E228）を用いて測定した熱膨張係数が１０ｘ１０−６mm／（mm℃）未満；及び／又は
(d) 酸素が５００ppm未満、ナトリウムが２０ppm未満、カルシウムが２０ppm未満、鉄が２０ppm未満、バナジウムが２０ppm未満、チタンが２０ppm未満、ジルコニウムが２０ppm未満、タングステンが２０ppm未満、ホウ素が５ppm未満、リンが５ppm未満、イオウが５０ppm未満、あるいはそれらの任意の組み合わせ。
【請求項２３】
前記特性の各々が存在する、請求項２２に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項２４】
前記特性の少なくとも二つが存在する、請求項２２に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項２５】
前記少なくとも１つの遮蔽層が前記グラファイトプレートを有する、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項２６】
前記グラファイトプレートが以下の特性の少なくとも一つを有する請求項２５に記載の炭素系封じ込めシステム。
(a) 見かけ密度が少なくとも１．７g／cm３；
(b) 四点負荷法（ASTM C651）を用いて測定した曲げ強度が少なくとも８，５００psi；
(c) 圧縮強度が少なくとも１３，５００psi（ASTM C695）；
(d) デュアルプッシュロッド膨張計（ASTM E228）を用いて測定した熱膨張係数が５ｘ１０−６mm／（mm℃）；
(e) ショアー硬度が少なくとも５０；
(f) 気孔率が１５％以下；及び／又は
(g) ナトリウムが２０ppm未満、カルシウムが２０ppm未満、鉄が２０ppm未満、バナジウムが２０ppm未満、チタンが２０ppm未満、ジルコニウムが２０ppm未満、タングステンが２０ppm未満、ホウ素が５ppm未満、リンが５ppm未満、イオウが５０ppm未満、あるいはそれらの任意の組み合わせの純度。
【請求項２７】
前記特性の全てが存在する、請求項２６に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項２８】
前記特性の少なくとも２つが存在する、請求項２６に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項２９】
前記遮断セグメントが壁を有し、該壁は、壁を有する遮蔽セグメントを取り囲んでいる、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項３０】
前記遮断セグメントが前記遮蔽セグメントと接触している、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項３１】
前記遮断セグメントが円筒形あるいは多角形の壁であり、前記遮蔽セグメントが円筒形あるいは多角形の壁である、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項３２】
前記遮断セグメントが壁であり、また、前記遮蔽セグメントが壁であり、両方のセグメントが前記反応装置のヒーターあるいはヒーターシステムを取り囲んでいる、請求項３１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項３３】
前記遮断セグメント及び前記遮蔽セグメントが互いに隣接している壁であり、前記遮断セグメントと前記遮蔽セグメントとの間に１５cm以下の間隙が存在する、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項３４】
前記遮断セグメントが、一緒に連結されて円筒形状あるいは多角形状の壁を形成する複数の遮断パネルを含み、また、前記遮蔽セグメントが、一緒に連結されて円筒形状あるいは多角形状の壁を形成する複数の遮蔽パネルを含む、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項３５】
前記遮断パネルが複数のコネクタによって一緒に連結され、該複数のコネクタが前記複数の遮蔽パネルを一緒に連結する、請求項３４に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項３６】
少なくとも１つの分割層を含む分割セグメントを更に有する、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項３７】
前記少なくとも一つの分割層が、グラファイトプレート、炭素繊維複合体、炭素繊維剛性ボード、炭素繊維硬化フェルト、剛性−可撓性ハイブリッドボードあるいはそれらを組み合わせたものを有する、請求項３６に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項３８】
前記少なくとも一つの分割層がグラファイトプレートを有する、請求項３６に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項３９】
前記分割セグメントが、少なくとも一つの壁あるいは連結壁を形成する複数の分割パネルを有する、請求項３６に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項４０】
前記分割セグメントが、互いに連結して一つの壁あるいは一連の壁を形成する複数の分割パネルを有する、請求項３６に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項４１】
前記複数の分割セグメントを一緒に連結するコネクタを更に有する、請求項４０に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項４２】
各コネクタが３つの前記分割パネルの各分割パネルの１つのコーナと連結する、請求項４１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項４３】
請求項３６に記載の炭素系封じ込めシステムにおいて、グラファイトプレートを有する前記分割パネルが以下の特性の少なくとも一つを有する。
(a) 見かけ密度が少なくとも１．７g／cm３；
(b) 四点負荷法（ASTM C651）を用いて測定した曲げ強度が少なくとも８，５００psi；
(c) 圧縮強度が少なくとも１３，５００psi（ASTM C695）；
(d) デュアルプッシュロッド膨張計（ASTM E228）を用いて測定した熱膨張係数が５ｘ１０−６mm／（mm℃）；
(e) ショアー硬度が少なくとも５０；
(f) 気孔率が１５％以下；及び／又は
(g) ナトリウムが２０ppm未満、カルシウムが２０ppm未満、鉄が２０ppm未満、バナジウムが２０ppm未満、チタンが２０ppm未満、ジルコニウムが２０ppm未満、タングステンが２０ppm未満、ホウ素が５ppm未満、リンが５ppm未満、イオウが５０ppm未満、あるいはそれらの任意の組み合わせの純度。
【請求項４４】
前記分割パネルが、反応装置の種々の部分を区切る壁あるいは一連の相互連結する壁用であり、前記壁あるいは前記一連の相互連結した壁が、多角形状の壁を形成する前記遮断セグメント及び／又は多角形状の壁を形成する前記遮蔽セグメント内部に収容されている、請求項３６に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項４５】
反応装置のための炭素系封じ込めシステムであって、
(a) 少なくとも１つの遮断層を有する遮断セグメント、又は
(b) 少なくとも１つの遮蔽層を有する遮蔽セグメントを有し、
前記少なくとも１つの遮断層は、炭素繊維剛性ボード、炭素繊維硬化フェルト、炭素繊維可撓性フェルト、可撓性グラファイトフェルト、剛性−可撓性ハイブリッドボード、カーボンフォームシート、カーボンエアロゲルシートあるいはそれらを任意に組み合わせたもの等の炭素質材料あるいは炭素系材料を有し、
該少なくとも１つの遮蔽層は、グラファイトプレート、炭素繊維複合体、炭素繊維剛性ボード、炭素繊維硬化フェルト、剛性−可撓性ハイブリッドボードあるいはそれらを組み合わせたもの等の炭素質材料あるいは炭素系材料を有する炭素系封じ込めシステム。
【請求項４６】
前記遮断セグメントは存在するが、前記遮断層は剛性−可撓性ハイブリッドボードを含まない、請求項４５に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項４７】
前記遮断セグメントが存在し、少なくとも１つの前記遮断層が、
(a) 少なくとも一つの遮断層を有する遮断セグメント、又は
(b) 少なくとも１つの遮蔽層を有する遮蔽セグメントを有し、
前記少なくとも１つの遮断層が、炭素繊維剛性ボード、炭素繊維硬化フェルト、炭素繊維可撓性フェルト、可撓性グラファイトフェルト、カーボンフォームシート、カーボンエアロゲルシートあるいはそれらを任意に組み合わせたものからなり、
前記少なくとも１つの遮蔽層はグラファイトプレート、炭素繊維複合体、炭素繊維剛性ボード、炭素繊維硬化フェルト、剛性−可撓性ハイブリッドボードあるいはそれらを組み合わせたものからなる、請求項４５に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項４８】
２つ以上のパネルを一緒に連結するパネルコネクタであって、該パネルコネクタは、
各々平坦な内面を有する第１の対向壁であって、該第１の対の対向壁の内面は互いに平行配置されている第１の対の対向壁と；
第１の平坦面を有する底壁であって、該第１の平坦面は前記第１の対の対向壁の平坦な内面の各々と交差し、前記第１の対の対向壁と前記底壁が一緒になって、平坦な底面に対して垂直な平坦な内側壁を有する第１の溝部を形成するようになっている底壁と；
各々平坦な内面を有する第２の対の対向壁であって、該第２の対の対向壁の内面は互いに平行に配置されて、前記底壁の前記第１の平坦面と交差し、前記第２の対の対向壁及び前記底面が一緒になって、平坦な底面に対して垂直な平坦な内側面壁を有する第２の溝部を形成する第２の対の対向壁とを有し、
前記第１の溝部は前記第２の溝部とこれら溝部の交点で交差し、前記第１の溝部の底面は前記第２の溝部の底面と同一平面となっており、前記第１の対の対向壁の対向壁のいずれも前記第２の対の対向壁のいずれかと同一平面とはなっておらず、前記第１の対の対向壁、前記第２の対の対向壁及び前記底面は全て炭素系材料を含むパネルコネクタ。
【請求項４９】
前記第１の溝部と前記第２の溝部が互いに対して角度を有し、且つ、これらの溝部の交差部がコーナを有する、請求項４８に記載のパネルコネクタ。
【請求項５０】
前記溝部の交差部が湾曲した面を有する、請求項４８に記載のパネルコネクタ。
【請求項５１】
前記第１の溝部に対して垂直にしたときに前記第１の対の対向壁と前記底壁とは一緒になって断面角型Ｕ字形状の横断面を有し、また、前記第２の溝部に対して垂直にしたときに前記第２の対の対向壁と前記底壁とは一緒になって断面角型Ｕ字形状の横断面を有する、請求項４８に記載のパネルコネクタ。
【請求項５２】
前記底壁が前記第１の平坦面と対向する第２の平坦面を有し、また、前記パネルコネクタは、更に、
各々平坦な内面を有しかつ互いに平行に配置されている第３の対の対向壁であって、該第３の対の対向壁の平坦な内面は前記底壁の前記第２の平坦面と交差して、前記第１の溝部から離反した方向に向いた第３の溝部を形成する第３の対の対向壁と；
各々平坦な内面を有しかつ互いに平行に配置されている第４の対の対向壁であって、該第４の対の対向壁の平坦な内面は前記底壁の前記第２の平坦面と交差して前記第２の溝部から離反した方向に向いた第４の溝部を形成する第４の対の対向壁とを有し；
前記第３の溝部は前記第４の溝部にこれら溝部の第２の交差部で交差し、前記第３の溝部の前記底面は前記第４の溝部の前記底面と同一平面となっており、前記第３の対の対向壁の対向壁のいずれも前記第４の対の対向壁の対向壁のいずれとも同一平面となっておらず、かつ前記第３の対の対向壁と前記第４の対の対向壁は炭素系材料を含む、請求項４８に記載のパネルコネクタ
【請求項５３】
前記第１及び前記第３の溝部に垂直とした場合に前記第１の対の対向壁、前記底壁及び前記第３の対の対向壁が一緒になってＨ形状の横断面を有し、また、前記第２及び前記第４の溝部に垂直とした場合に前記第２の対の対向壁、前記底壁及び前記第４の対の対向壁が一緒になってＨ形状の横断面を有する、請求項５２に記載のパネルコネクタ。
【請求項５４】
遮断セグメント及び／又は遮蔽セグメント及び／又は分割セグメント及び／又はコネクタが存在し、前記遮断セグメント及び／又は遮蔽セグメント及び／又は分割セグメント及び／又はコネクタが少なくとも１つの第二の材料を更に含む、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項５５】
(a) 剛性遮断材料を含む第１の層と、
(b) 可撓性遮断材料を含む第２の層とを有し、
前記第１の層及び前記第２の層が炭素系材料を有する剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料。
【請求項５６】
前記第２の層が少なくとも０．２５インチ（０．６cm）の厚さを有する、請求項５５に記載の剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料。
【請求項５７】
前記剛性遮断材料の少なくとも１つの追加層を更に有する、請求項５５に記載の剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料。
【請求項５８】
前記可撓性遮断材料の少なくとも１つの追加層を更に有し、前記可撓性遮断材料と前記第２の層の合計が少なくとも０．２５インチ（０．６cm）の厚さを有する、請求項５５に記載の剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料。
【請求項５９】
少なくとも一層のグラファイト箔を更に有する、請求項５５に記載の剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料。
【請求項６０】
少なくとも一つのＣＦＣ層を更に有する、請求項５５に記載の剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料。
【請求項６１】
少なくとも一つのグラファイト塗料層を更に有する、請求項５５に記載の剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料。
【請求項６２】
剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料が少なくとも０．２５インチ（０．６cm）の厚さを有する、請求項５５に記載の剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料。
【請求項６３】
前記第１、第２の層が炭素繊維を含む、請求項５５に記載の剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料。
【請求項６４】
前記第１、第２の層が異なる炭素繊維前駆体から形成されている、請求項５５に記載の剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料。
【請求項６５】
請求項５５に記載の剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料を形成する方法であって、
(a) 接着剤を使用して第１の層を第２の層に接着をして積層材料を形成する工程と、
(b) 前記積層材料を不活性雰囲気中で熱処理する工程とを有する方法。
【請求項６６】
前記積層材料を加熱して前記接着剤を硬化させる工程を有する、請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記接着剤を硬化させる熱処理プロセスの間に第１及び第２の層を一緒に少なくとも０．０３バール（bar）の圧力下に保持する工程を更に有する、請求項６５に記載の方法。
【請求項６８】
前記接着剤が炭素前駆体を含む、請求項６５に記載の方法。
【請求項６９】
前記接着剤がフェノール樹脂とコーンシロップの混合物を含む、請求項６８に記載の方法。
【請求項７０】
前記積層材料を不活性雰囲気中で熱処理して前記接着剤を炭化させる、請求項６８に記載の方法。
【請求項７１】
ガスを使用してあるいはガスを作る熱制御ガス相化学プロセスを行うための装置であって、
該装置は、チャンバと、該チャンバ内に収容され且つ炭素系材料を含む遮断ライナーとを有し、
該遮断ライナーが、複数の相互連結されたユニットの組立体を有する装置。
【請求項７２】
前記チャンバの内部に収容した遮断ライナーと協働するための基部及び／又は蓋を更に有し、前記基部及び／又は前記蓋は炭素系材料を含み、また、前記基部及び／又は前記蓋は、連結された複数のユニットの組立体を含む、請求項７１に記載の装置。
【請求項７３】
前記遮断ライナーが、相互連結された関係で積み重ねられた連結ユニットの２個以上のリング状の組立体から作られている、請求項７１に記載の装置。
【請求項７４】
前記連結ユニットが実質的に平らである、請求項７１に記載の装置。
【請求項７５】
少なくとも１つのユニットの少なくとも２つの側面に、隣接するユニットの相補的連結機構と協働するための連結機構が形成されている、請求項７１に記載の装置。
【請求項７６】
少なくとも一つのユニットの全ての側面に連結機構が形成されている、請求項７５に記載の装置。
【請求項７７】
少なくとも一つの側面の連結機構が、隣接ユニットの相補的な溝部あるいは凹部に受け入れ可能な舌状突起を含む、請求項７５に記載の装置。
【請求項７８】
ユニットの少なくとも１つの側面の前記連結機構が溝部あるいは凹部を有し、該溝部あるいは凹部は、隣接するユニットの相補的な溝部あるいは凹部と協働して隣接するユニット同士を一緒に連結するキーを受け入れるためのチャンネルを形成する、請求項７５に記載の装置。
【請求項７９】
少なくとも１つのユニットが炭素繊維を含む、請求項７１に記載の装置。
【請求項８０】
前記少なくとも１つのユニットが、請求項１の剛性−可撓性ボード遮断材料を含む、請求項７９に記載の装置。
【請求項８１】
前記装置が、半導体材料のガス状前駆体化合物を熱分解することによって半導体材料を加熱源に化学蒸着するための反応装置である、請求項７１に記載の装置。
【請求項８２】
前記装置が、反応装置で半導体材料のガス状前駆体化合物を製造するための変換炉である、請求項７１に記載の装置。
【請求項８３】
前記装置が、腐食性ガスを使用あるいは生産する熱的制御ガス相化学プロセスを行うためのものである、請求項７１に記載の装置。
【請求項８４】
炭素系材料を含み、且つ、連結機構が設けられたユニットであって、請求項７１に記載の装置において、連結されたユニットとして使用されるユニット。
【請求項８５】
請求項５５に記載の剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料を含み、且つ、連結機構が設けられたユニットであって、請求項７１に記載の装置において、連結されたユニットとして使用されるユニット。
【請求項８６】
請求項７８に記載の装置における連結ユニットで用いられるキー。
【請求項８７】
請求項７１の装置における連結ユニットで用いるための遮断ライナーの製造キットであって、請求項８４の複数のユニットを有するキット。
【請求項８８】
請求項７１の装置において使用されるための、かつ複数の連結されたユニットを含む遮断ライナー、あるいは基部あるいは頂部プレート。
【請求項８９】
前記遮断ライナーの横断面が略多角形状である、請求項８８に記載の遮断ライナー。
【請求項９０】
請求項７１に記載の装置に遮断ライナーを設ける方法であって、請求項８８の複数のユニットを連結する工程を有する方法。
【請求項９１】
請求項７２に記載の装置に基部及び／又は蓋を設ける方法であって、請求項８８の複数のユニットを連結する工程を有する方法。
【請求項９２】
(a) 少なくとも１つの遮断層を含む遮断セグメント、及び／又は、
(b) 少なくとも１つの遮蔽層を含む遮蔽セグメントを有し、
前記少なくとも１つの遮断層が例えば主要な量の炭素質材料又は炭素系材料を含み、
前記少なくとも１つの遮蔽層が例えば主要な量の炭素質材料又は炭素系材料を含む、反応装置に関する炭素系封じ込めシステム。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
本出願は、2010年2月26日に出願された先の米国仮特許出願第61/308,451及び2011年1月26日に出願された先の米国仮特許出願第61/436,268の第35米国法典第119条(e)の優先権の利益を主張するものであり、両出願をここに参照することによってそれらの全体の内容を取り込む。
【０００２】
本発明は、例えば、熱及び／又は化学ガス等を封じ込めるための収納容器システムに関する。より具体的には、本発明は、例えば反応器や加熱炉で用いることができ、かつ熱、化学品等に対して遮断及び／又は遮蔽を行うことができる炭素系収納容器システムに関する。格納容器システムは、反応器あるいは加熱炉の周りにパネルや壁部を形成することによって完全なあるいは部分的な囲いを提供できる。
【０００３】
さらに、本発明は炭素系遮断及び／又は遮蔽材料の分野に関する。より具体的に述べると、半導体材料を製造する際に使用する装置においてそれら炭素系遮断及び／又は遮蔽材料を用いるもので、特に化学蒸着による多結晶シリコンの製造及び再結晶プロセスによるシリコンインゴットの製造に適用することができるが、それのみに限定されるものではない。
【０００４】
炭素繊維系遮断製品は、炭素繊維前駆体から形成することができる。炭素繊維前駆体には、レーヨン、アクリル系（ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ））、石油系ピッチ、コールタール系ピッチ及び他の炭素前駆体材料が含まれるが、これらのものに限定されるものではない。 伝統的には、フェルト遮断材は炭素前駆体繊維の縫製した不織ブランケットを炭化／黒鉛化することによって製造するので、樹脂バインダーを加える必要はない。得られたフェルト遮断材は、良好な遮断性を有する。フェルト遮断材のみを用いることの欠点は、フェルト遮断材が柔軟で曲がり易く、構造形成的形状をほとんど取らないことである。
【０００５】
通常、剛性のある板状の遮断材は短く切った炭化繊維を使って製造される。そして、細片化した繊維はフェノール系あるいは類似の樹脂によってスラリー化する。このスラリーからブロックを成形し、熱処理して、さらに板状あるいは他の形状に成形する。得られた硬い板状遮断材は、良好な構造強度及び剛性を有する。
【０００６】
硬化フェルトボード遮断材は、一般的に炭化あるいは黒鉛化したフェルトを層状にしてフェノール系あるいは類似の樹脂で含浸することによって製造する。このような層状体を熱処理し、さらに板状あるいは他の形状に成形する。
【０００７】
炭素及び黒鉛材料は、一般的にフィラー及びバインダーの混合物から製造される。フィラー材料には、石油コークス、ピッチコークス、冶金コークス、カーボンブラック及び天然グラファイト粒子が含まれるが、これらのものに限定されるものではない。バインダー材料には、コールタール・ピッチ、石油ピッチ、フェノール樹脂及び他の樹脂、コールタール及びオイル、並びに石油タール及びオイルが含まれるが、これらのものに限定されるものではない。これらのものを良く混合し、押出し成形、一軸加圧成形あるいは静水圧加圧成形によって成形する。次に、これらの成形体を熱処理して、炭素あるいはグラファイト材料を得る。
【０００８】
高純度半導体材料を製造する等の用途には、高純度原料を用いる。例えば、半導体産業で単結晶シリコンを製造する際には、原料として高純度多結晶シリコンが用いられている。単結晶シリコンを製造する技術で一般的に知られている方法としては、ＣＺ（チョクラルスキー：Czochraslski）法、ＤＳＳ（方向性固化システム：Directional Solidification Systems）法及びＦＺ（フロートゾーン：Float Zone）法がある。上記方法に用いる原料あるいは原材料は、伝統的に半導体材料の前駆体化合物から化学蒸着法によって製造されている。シリコンを製造する場合、前駆体ガスとして、典型的にはトリクロロシランあるいはシラン等のシラン化合物が用いられる。
【０００９】
高純度多結晶シリコンを製造するためには、２つの基本的な装置がある。これらの装置は、化学蒸着（ＣＶＤ)反応装置および熱変換装置である。
【００１０】
ＣＶＤ反応装置は、前駆体ガスからシリコンを生成する。熱変換装置は、ＣＶＤ反応プロセスの副生成物を有益な前駆体ガスとしてリサイクルして、ＣＶＤ反応装置にフィードバックすることによって廃棄物を減少させる。
【００１１】
最も一般的なＣＶＤ方法としては、トリハロシラン、特にトリクロロシランＨＳｉＣｌ3を簡易可逆反応：
ＨＳｉＣｌ3＋Ｈ２  ⇔ Ｓｉ（ｓ）＋副生成物  
によりシリコンに水素還元する。反応は、ガスを混合しそれらを加熱したフィラメントの析出面に接触させることによって高温で行う。他の前駆体ガスには、種々のシラン化合物、特に約８００℃の温度でシリコンに分解するＳｉＨ４が含まれる。
【００１２】
一般に知られているＣＶＤ反応装置は、ＥＰ１２５７６８４（GT Solar Inc.）に記載されているジーメンス法で用いられているものである。この反応装置は、基部プレート、反応チャンバを形成する容器及びヒーターを含む。基部プレートは、「細棒」と呼ばれる高純度シリコンロッドあるいはフィラメントに電気的に接続するための複数の供給貫通孔を有する。これらのロッドは電気抵抗により加熱される。但し、シリコンは高い電気抵抗を有するので、ロッドの電気抵抗を減少させるために外部ヒーターを用いて、これらの高純度ロッドの温度を約４００℃に上げるようにしている。加熱工程を早めるために、数千ボルトのオーダーの非常に高い電圧をロッドに印加する。ロッドに流れる初期の電流によりロッド中に熱を発生させ、それらの電気抵抗を減少させて更に大きな電流の流れを可能とし、より強い加熱を行うことが可能となる。ＣＶＤプロセスの間に、細いロッドに多結晶シリコンが均一に堆積する。本発明はこのような方法に限定されるものではなく、反応装置内で前駆体ガスを熱分解して固体を形成するためのいずれの方法にも適用可能である。
【００１３】
ＣＶＤプロセスの間に、トリクロロシラン等の前駆体ガスのかなりの部分はシリコンに還元されずに、例えば、ＳｉＣｌ４、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ、ＳｉＣｌ２及びシランポリマー等の「副生成物」、あるいは排気ガスに変換される。ＣＶＤ反応からの排気ガス、あるいは「副生成物」は処理されて、有用なガスに再生され、反応装置にリサイクルして戻される。
【００１４】
化学蒸着生成物の純度は、その生成物の品質を左右する。シリコンの化学蒸着システムでは、多結晶シリコン生成物の純度に影響を与える汚染物質として注意すべきものは、炭素、酸素、第III族（ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム）、特にホウ素、第Ｖ族元素（窒素、リン、砒素、アンチモン、ビスマス）、特にリン、及び限定されるものではないが鉄、クロム、ニッケル、銅及び亜鉛を含む遷移金属である。これらの不純物は、システム内の反応ガスや副生成物ガスの存在により、あるいは反応装置及び熱変換装置の構築に用いられた炭素や黒鉛材料が徐々に放出されることよって、多結晶シリコン生成物中に入り込む可能性がある。
【００１５】
ジーメンス法では、シリコンテトラクロライド、ＳｉＣｌ４を、高温（通常１４００℃）で過剰の水素と反応させて、ＣＶＤ法に有益なシリコン、トリクロロシラン、ＨＳｉＣｌ３を回収する。他の回収方法には、テキサス・インストルメント及びモトローラの２段階法がある。
【００１６】
テキサス・インストルメント法（米国特許第4,117,094号（Blocher, J）；米国特許第4,213,937号（Fowler, J. H）；米国特許第4,092,446号（Padovani, F. A）；及び米国特許第3,020,128号（Adcock, W. A）は、トリクロロシランを生成するためにシリコンテトラクロライド、冶金グレードシリコン、水素及び塩化水素の２段階反応を含んでいる。水素を第１段階において１，３２７℃の温度で添加し、塩化水素を第２段階において８００℃の温度で添加する。
【００１７】
モトローラ法（米国特許第4,491,604号（Lesk, I. A）及び米国特許第4,321,246号（Sarma, K. R）はテキサス・インストルメント法に類似しているが、温度はより低く、銅触媒を使用して多量のジクロロシランを発生する。ジクロロシランをシリコンテトラクロライドと不均衡として、トリクロロシランを形成することができる。あるいは、ジクロロシランを冶金グレードのシリコン及び塩化水素と反応させてトリクロロシランを形成することもできる。
【００１８】
その他にも、シリコンテトラクロロライドを塩化水素処理してシリコントリクロロシランとすることを含む方法もある。この方法では、反応：
Ｓｉ（冶金グレード）＋２Ｈ２＋２ＳｉＣｌ４  ⇔ ４ＨＳｉＣｌ３  
に従って、約５００℃、５００psiで四塩化珪素、冶金グレードシリコン及び水素を反応させることによって、トリクロロシランを製造する。冶金グレードシリコンの小粒子は、流動床において水素で流動化され、反応率を最大にしている。
【００１９】
熱変換装置は、排気ガスを効率的に混合するためのガス分配システム、内部ヒーター棒、ガス抜きシステム及びヒーターロッドを収容するための複数の孔を有する基部プレートを有し、これらすべてのものは外部のスチール容器に収納されている。熱変換装置は、化学反応によって、例えばＳｉＣｌ４、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ、ＳｉＣｌ２等のクロロシラン、及びシランポリマー等の「副生成物」あるいは排気ガスを有益なトリクロロシランに変える。化学反応の工程は、稼動温度に影響される。
【００２０】
熱変換工程の間に形成あるいは導入されるクロロシラン及び塩化水素ガス等の排気ガス及びそれらの副生成物が有する腐食性は、例えば、炭素、グラファイト、炭素繊維複合体等を含む炭素系材料のような不活性材料が、基部プレート用断熱材料として、熱エレメントとして、及び、排ガスを変換チャンバ内に封じ込めるために、変換装置内に使用されることを意味する。炭素材料はクロロシラン及び塩化水素反応に対して比較的不活性である一方、水素、酸化ケイ素及び酸素によって化学反応や劣化を受けやすい。炭素材料と水素との化学反応によってメタンガスが発生する。炭素材料と酸化ケイ素との化学反応によって炭素の表面は炭化ケイ素に変化し、一酸化炭素及び二酸化炭素ガスを発生する。炭素材料と酸素とが化学反応することによって、一酸化炭素と二酸化炭素ガスが発生する。これらの反応からの炭素系ガス副生成物は製造される多結晶シリコン材料を汚染し、それらの価値を実質的に低減する可能性がある。
【００２１】
熱変換プロセスの間に熱が発生し、発生した熱は反応チャンバの外側容器によって吸収される。遮断を行わずに熱変換工程を行うことも可能である。この場合には、発生した熱すべてを外部シェルの処理冷却水に移行させる。このタイプの稼働の欠点は、副生成物ガスをトリクロロシランへとする化学変換効率が減少すること、及び反応容器の温度を維持するためのエネルギー使用量が増加することである。遮断材を容器の反応領域にも用いることができ、該遮断材により熱損失を制限してエネルギー使用量を低減し、かつ熱変換装置をより高温で稼働させて、より高い変換効率を得ることができる。遮断材は基部プレートと協働して変換チャンバを形成する。
【００２２】
熱変換工程での熱損失を克服するために、従来の遮断システムでは、典型的には基部プレートと協働して変換チャンバを形成する円筒形状の炭素系本体を有する。ＣＶＤ反応装置の場合には、反応チャンバを収容する外側スチール容器は、水で冷却することが容易で、過度の熱によるスチール容器の損傷を防止することができる。
【００２３】
炭素遮断体は、断熱性を発揮することに加えて十分な構造的一体性及び強度を有し、高い反応温度においてその形状を維持するべきである。基部プレートの場合には、基部プレートを形成する材料は過度の熱損失を阻止するための遮断性を有するのみならず、熱変換装置の場合にはガス分配システムを支持するのに十分な構造的強度を備えるべきである。構造的一体性を与える為に、炭素遮断材及び基部プレートは各々単一体として形成される。このような単一体を形成するためには、過度の成形及び機械的作業が必要となり、それに伴う費用がかかる。形成作業には、静水圧加圧加工、一軸加圧成形加工、モールディング、一体成形等が含まれるが、これらのものに限定されるものではない。さらに、遮断ライナーがかなりの重量及びサイズを有するため、遮断ライナーの取り扱い上の問題があり、基部プレート上まで遮断体を下ろすのに機械的吊り上げ具が必要となる。さらに、炭素遮断体は組み立て及び分解作業中に機械的損傷を受けやすい。もし遮断体の一部分でも劣化すると、全体の遮断体を交換する必要がある。
【００２４】
さらに、炭素遮断体は水素、二酸化ケイ素及び低レベルの酸素を含む環境で持続するために十分に化学的不活性であるべきである。比較的不活性であっても、炭素系材料は、例えば、水素と反応してメタンを形成することにより、あるいは酸素と反応して二酸化炭素を形成することにより、あるいは酸化ケイ素と反応して炭化ケイ素及び二酸化炭素を形成することにより、長い間には劣化する。
【００２５】
従って、例えば半導体材料を製造する等の用途のためには、断熱（thermal insulation）性に優れているばかりでなく、十分な剛性を有する遮断／遮蔽体が必要とされる。封じ込めシステムには以下の要請がある。
＊ 半導体材料（例えば、多結晶シリコン）の製造における上記化学蒸着反応法や変換法等の熱制御ガス相化学プロセスに対して、あるいは結晶成長法等（例えば、チョクラルスキー法(Czochraslski method)又は方向性固体固化法(directional solid solidification method)）等の熱制御液−固相物理的プロセス対して、十分な熱的遮断性（断熱性）を付与することができること。
＊ 高温において形状を維持するのに十分な構造的一体性を有すること。
＊ 従来の遮断体に比較して、取り扱い及び組み立てが容易であること。
＊ 遮断材の一部の領域が劣化あるいは損傷した場合、遮断システム全体を交換する必要性がないこと。及び
＊ 激しい化学的環境に対しても保護を与えること。
【００２６】
従って、本発明は上記問題及び／又は欠陥の一つ又は複数を課題とするものである。
【発明の概要】
【００２７】
本発明の一つの特徴は、高温の稼働、例えば、１３００℃で少なくとも１週間の稼働に持続可能な、例えば反応装置（上述のもの等）のための、封じ込めシステムを提供することである。
【００２８】
本発明の別の特徴は、従来の封じ込めシステムあるいは遮断システムに比較して取り扱い及び組み立てが容易である封じ込めシステムあるいはその部分を提供することである。
【００２９】
本発明の更なる特徴は、一部分が損傷あるいは劣化しても封じ込め容器全体を取替える必要のない封じ込めシステムあるいはその部分を提供することである。
【００３０】
本発明の更なる特徴は、従来の遮断構造に比較して、遮断性を改良し、及び／又は遮蔽性を改良した、例えば反応装置用の封じ込めシステムを提供することである。
【００３１】
本発明の更なる特徴は、クレーンを使わずに組み立てることができ、更にクレーンあるいは他の吊り上げ装置を用いずに分解あるいは修理をすることができる封じ込めシステムを提供することである。
【００３２】
本発明の更なる特徴及び利点については、一部は以下の記載で説明され、一部は同記載から明らかになり、あるいは本発明を実施することによって知ることができるであろう。本発明の目的及び他の利点は、本明細書の記載及び添付の請求の範囲で特に指摘した要素及び組み合わせによって、実現及び達成されるであろう。
【００３３】
これら及び他の利点を達成するために、及び本発明の目的に従って、本明細書で具象化し、かつ広く記載されているように、本発明は、例えば反応装置あるいは炉用の炭素系封じ込めシステムに関する。該炭素系封じ込めシステムは、
(a) 少なくとも1つの遮断層を含む遮断セグメント、及び／又は
(b) 少なくとも1つの遮蔽層を含む遮蔽セグメントを有し、
前記少なくとも１つの遮断層は炭素質材料あるいは炭素系材料（例えば、優位の）を含み、また、前記少なくとも１つの遮蔽層は炭素質材料あるいは炭素系材料（例えば、優位の）を含む。更に詳細な事柄は以下の記載及び図面により提供される。本封じ込めシステムは、反応装置あるいは炉を取り囲む１つの壁あるいは一連の壁を形成することができ、かつ本封じ込めシステムは、例えば、オプションで蓋及び基部とともに壁を形成する複数のパネル（例えば、壁パネルあるいはその一部）とすることができる。本発明の目的とするセグメントは、封じ込めシステムの一部、封じ込めシステムの構成部品あるいは封じ込めシステムの分割部分とすることができる。収納システムの各々のセグメントは、一つあるいは２つ以上のピースあるいはパネルから形成することもできる。
【００３４】
本発明はさらに、任意で遮断セグメント及び／又は遮蔽セグメントと一緒に使用することができる分割セグメントに関する、あるいは該分割セグメントを含むことができ、該分割セグメントは、例えば炭素質材料あるいは炭素系材料（例えば、優位（主要な量））とすることができる少なくとも１つの分割層を有する。分割セグメントは、該遮断セグメント及び／又は遮蔽セグメント内に１つの壁あるいは一連の連結壁を形成する複数のパネル（例えば、壁パネルあるいはその一部）とすることができる。
【００３５】
本発明は、さらに任意に取り外し可能に一緒に連結される複数の遮断パネルを含む遮断セグメント、及び／又は複数の遮蔽パネルからなる遮蔽セグメント、及び／又は複数の分割パネルからなる分割セグメントを含むことが可能な封じ込めシステムであって、該遮断セグメント、遮蔽セグメント及び／又は分割セグメントのいずれか一つあるいはすべてを取り外し可能に一緒に連結することが可能であり、さらに、遮断セグメント及び遮蔽セグメントは任意に取り外し可能に一緒に連結可能となっている、封じ込めシステムに関する。遮断パネル、及び／又は遮蔽パネル、及び／又は分割パネルの連結は、パネル上の連結機構（例えば、舌部と溝部、唇部、突き出た肩部等）を使用することにより、及び／又は、例えば以下に述べる種々の設計及び図面に例示した設計のコネクタを使用することにより達成をすることができる。
【００３６】
さらに、本発明は炭素系封じ込めシステムに対して非常に有益で、かつ本明細書に記載するような適切あるいは改良された遮断及び／又は遮蔽性を付与する物理的特性及び／又は構造的特性等の種々の特性を備える、あるいは有する種々の遮断セグメント、遮蔽セグメント及び／又は分割セグメントに関する。
【００３７】
上記一般的な記載及び以下の詳細な記載はともに例示的かつ説明的なものに過ぎず、請求項に述べる本発明を更に説明することを意図すると理解すべきである。
【００３８】
添付する図面は、本願に組み込まれ、かつ本願の一部を構成するもので、本発明の特徴のいくつかを説明し、かつ本発明の記載と一緒になって本発明の原理を説明するためのものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】壁パネルからなる外側の遮断セグメントの例示図である。
【００４０】
【図２】内側の遮蔽セグメントの例示図である。
【００４１】
【図３】外側の遮断セグメントと内側の遮蔽セグメントを示すシステムの一部を破断除去した例示図である。
【００４２】
【図４】外側の遮断材、内側の遮蔽材及びコネクタを示す単一リング状のシステムの例示図である。
【００４３】
【図５】外側の遮断材、内側の遮蔽材、コネクタ及び基部プレートからなる最下位位置のリングの例示図である。
【００４４】
【図６】外側の遮断材、内側の遮断材及びコネクタの例示図である。
【００４５】
【図７】コネクタを取り除いてセグメント間の連結を示す、外側の遮断材と内側の遮蔽材の例示図である。
【００４６】
【図８】外側遮断ライナーと内側遮蔽材からなる単一パネルの例示図であり、四隅のコネクタで組み立て方を示す。
【００４７】
【図９】中央コネクタの例示図である。
【００４８】
【図１０】内側の遮蔽材の単一パネルの例示図である。
【００４９】
【図１１】連結手段を示す外側の遮断パネルの平面図の例示図である。
【００５０】
【図１２】外側遮断材の２つのパネルの例示図である。
【００５１】
【図１３】外側の遮断材と内側の遮蔽材を示す基部プレートの例示図である。
【００５２】
【図１４】頂部あるいは底部コネクタの例示図である。
【００５３】
【図１５】底部遮蔽部材へのコネクタ取付具の例示図である。
【００５４】
【図１６】分割プレートによって熱変換装置に形成されたチャンネルの例示図である。
【００５５】
【図１７】分割プレートによって熱変換装置に形成されたチャンネルを正面から見た例示図である。
【００５６】
【図１８】チャンネル分割プレート及びコネクタの例示図である。
【００５７】
【図１９】分割プレート用中央コネクタの例示図である。
【００５８】
【図２０】基部プレートに対する相互連結を示すチャンネル分割プレートの例示図である。
【００５９】
【図２１】頂部及び底部コネクタ１１０°〜１４０°（18ea）の例示図である。
【００６０】
【図２２】底部コネクタ１０５°〜１３５°（3ea）の例示図である。
【００６１】
【図２３】底部コネクタ１１０°〜１３０°（3ea）の例示図である。
【００６２】
【図２４】中央コネクタ１１０°〜１４０°（27ea）の例示図である。
【００６３】
【図２５】中央コネクタ１１０°〜１３０°（9ea）の例示図である。
【００６４】
【図２６】中央コネクタ１０５°〜１３５°（9ea）の例示図である。
【００６５】
【図２７】頂部コネクタ１１０°〜１３０°（3ea）の例示図である。
【００６６】
【図２８】頂部コネクタ１０５°〜１３５°（３ea）の例示図である。
【００６７】
【図２９】３つのパネル型コネクタ等のコネクタを用いて基部プレート上で一緒に連結された複数の分割パネルからなる分割セグメントの切除図の例示図である。
【００６８】
【図３０】図２９に示すように、３つのパネルを一緒に連結するのに用いることができるコネクタの例示図である。
【００６９】
【図３１】図３０のコネクタの平面図である。
【００７０】
【図３２】本発明の一実施態様に係る、剛性層と可撓層の複数の層から形成された層状遮断材料の斜視図である。
【００７１】
【図３３】本発明の別の実施態様に係る、剛性層と可撓層とグラファイト箔層から形成された層状遮断材料の別の斜視図である。
【００７２】
【図３４】本発明のさらに別の実施態様に係る、剛性層と可撓層とグラファイト塗料層から形成された層状遮断材料の斜視図である。
【００７３】
【図３５】本発明のさらに別の実施態様に係る、複数の剛性層と可撓層とグラファイト箔層から形成された層状遮断材料の斜視図である。
【００７４】
【図３６】本発明のさらに別の実施態様に係る、複数の剛性層と可撓層とグラファイト塗料層から形成された層状遮断材料の別の斜視図である。
【００７５】
【図３７】図３５あるいは図３６の層状遮断材料の複数の剛性層と可撓層とグラファイト塗装層を模式的に示す。
【００７６】
【図３８】本発明の実施例に係る遮断ライナーを示す斜視図である。
【００７７】
【図３９】図３８に示す円筒形状の遮断ライナー体の線図である。
【００７８】
【図４０】図３９に示す円筒形状の遮断ライナー体の側面斜視図である。
【００７９】
【図４１】図４０に示すリング形状の遮断ライナーの平面図を示す。
【００８０】
【図４２】図４１に示す連結配列の展開図である。
【００８１】
【図４３】本発明の実施態様に係る１つの遮断サブユニットの斜視図である。
【００８２】
【図４４】隣接するサブユニットを一緒に連結するために用いるキーの斜視図である。
【００８３】
【図４５】図４３に示すユニットを複数連結した組立体から形成された遮断ライナーの斜視図である。
【００８４】
【図４６】図４５の遮断ライナーの上蓋の斜視図である。
【００８５】
【図４７】図４５の遮断ライナーを取り巻く外側のベル型のスチールチャンバの斜視図である。
【００８６】
【図４８】本発明の実施態様に係る剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料の熱伝導率と剛性ボードと可撓材料の熱伝導率との比較を示すプロットである。
【発明の詳細な説明】
【００８７】
本発明は、熱及び／又は化学薬品を封じ込めることを必要とする反応装置、炉あるいは他の装置、あるいはシステムあるいはプロセスのための封じ込めシステムに関する。特に、本発明は、遮断セグメントのみ、遮蔽セグメントのみあるいはそれら両方の組み合わせを有することが可能な炭素系封じ込めシステムに関する。任意の分割セグメントを用いることについては、更に後述する。各セグメントは、各セグメント用の複数の壁パネルによって形成することが可能な１つの壁あるいは一連の壁とすることができる。
【００８８】
一例として、本発明は、
(a) 遮断セグメント、及び／又は
(b) 遮蔽セグメントを含む炭素系封じ込めシステムに関する。
【００８９】
遮断セグメントは壁形状であるか壁形状を含むことができ、少なくとも１つの遮断層を有していてもよい。一つあるいは複数の遮断層は、炭素繊維剛性ボード、炭素繊維硬化フェルトボード、炭素繊維可撓性フェルト、グラファイト繊維可撓性フェルト、炭素発泡ボード、炭素エアロゲルボード、あるいはそれらのいずれかの組み合わせで構成することができる。例えば、遮断セグメントは、材料、厚さ、構造的及び／又は物理的特性等に関して互いに同じあるいは異なる複数の遮断層で構成することもできる。例えば、遮断セグメントは２つあるいはそれ以上の遮断層で構成してもよく、また複数の遮断層の1つは炭素繊維剛性ボードであってもよく、同じ遮断セグメントを形成する別の遮断層は可撓性のグラファイトフェルトであってもよい。遮断セグメント（例えば、壁パネル）を形成するのに異なった複数の遮断層の任意の組み合わせを使用することができる。２層以上の遮断層を用いて遮断セグメントを形成する場合には、２層以上の遮断層を接着するか、あるいは恒久的に又は取り外し可能に固定して、複合体を形成することもできる。バインダーシステムを用い、例えば、１００℃〜１，０００℃の温度で遮断層に熱と圧力を加える等の種々の技法によって２層あるいはそれ以上の遮断層を一緒に積層することができる。封じ込めシステムの一部として本明細書に記載した可撓性遮断材あるいは他の可撓性材料は、直径約１０インチ（２５.４cm）の形状に湾曲可能で、かつ、遮断セグメントの場合には遮断材料として、遮蔽セグメントの場合は遮蔽材料として、それぞれ使用可能な任意の材料あるいは層として定義する。可撓性遮断材料は、これを使用する場合は、レーヨン、ＰＡＮ、ピッチあるいは他の適当な炭素前駆体も含め、任意の適当な炭素繊維前駆体から形成することができるが、これらのものに限定されるものではない。
【００９０】
少なくとも１つの遮断層を有する遮断セグメントは、複数の壁パネルやその部分等の複数の遮断パネルの形状を取ったり、複数の遮断パネルを有していてもよい。これらの遮断パネルは、互いに同一の寸法を有することもできるし、同一の封じ込めシステムの一部とすることもできるし、あるいは選択肢として、遮断パネルは異なった寸法を持つこともできる。選択肢として、遮断パネルは各遮断パネルを構成する材料が同一とすることもでき、あるいは選択肢として、一つあるいは二つ以上の遮断パネルが他の一つあるいは二つ以上の遮断パネルとは異なった１つの層あるいは複数の層を含むようにすることもできる。
【００９１】
遮断セグメントは複数の遮断パネル（例えば、壁パネル）からなる場合には、本願の図面のいくつかの図に示すように、複数の遮断パネルを一緒に連結することによって、反応装置あるいは炉を取り囲む壁を形成することを可能とするパネル設計あるいは構造を有することが可能である。図示するように、２つのパネルを一緒に機械的に固定することを可能とする舌部及び／又は溝部、あるいは他の連結機構を有することもできる。
【００９２】
本明細書において例示的態様で更に記載している一つあるいは二つ以上のコネクタを用いて、複数の遮断パネルの連結を行うことができる。例えば、１つのコネクタは４つの遮断パネルの各々のパネルのコーナを連結するように設計されており、他のコネクタは２つの遮断パネルを一緒に連結するように設計されている。このことは、例えば図２、図３及び図５に図示されている。
【００９３】
少なくとも１つの遮断層が少なくとも１つの炭素繊維の剛性ボードあるいは炭素繊維の硬化フェルトボードからなる場合には、炭素繊維の剛性ボード及び／又は炭素繊維の硬化フェルトボードは、炭素繊維対樹脂重量比率として、例えば、１部の炭素繊維：０．０２部の炭化樹脂から１部の炭素繊維：３部の炭化樹脂まで、あるいはこの範囲内外の他の炭素繊維：樹脂の重量比率を有することができる。
【００９４】
遮断セグメント、例えば遮断パネルは、その厚さを約１０mm〜約２５０mm、約１５mm〜約２００mm、約２０mm〜約１５０mm、約５０mm〜約１００mmあるいは約７０mm〜約１００mm等とすることができる。パネルは、平坦な前面、平坦な後面及び、例えば、厚さを規定する４つの縁部を有することができる。
【００９５】
少なくとも１つの遮断層を含む遮断セグメントは、１つの遮断層から２５あるいはそれ以上の遮断層を有し、これらの遮断層の各々の層は材質、物性、厚さ及び／又は寸法等に関して同一であっても異なっていてもよい。２以上の遮断層が遮断セグメントを構成する場合に、遮断セグメントの全厚さは、上記した通りであり、即ち約１０mm〜約２５０mmである。１つの遮断層は、約１０mm〜約２５０mmの個々の厚さとすることができる。一般的には、２つ以上の遮断層が存在する場合には、各個々の遮断層の厚さは、約１mm〜約１００mm、例えば約１０mm〜約７０mmの範囲より厚くすることもできる。
【００９６】
少なくとも１つの遮断層を形成することができる種々の材料に関しては、炭素繊維の剛性ボードは、炭素繊維と、例えばフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ノボラック樹脂あるいは他の合成樹脂とすることができる樹脂あるいはバインダーシステムとを前述の炭素繊維と樹脂の比率で混合することによって製造することができる。次に、この混合物をボード、パネル形状あるいは他の形状に成形し、加圧し加熱して、炭素繊維の剛性ボードを形成する。炭素繊維の剛性ボードは、Morgan AM&Tから市販されており、また具体的市販例としてはMorgan AM&T Rigid Board及びMorgan AM&T ソーラグレード剛性遮断材がある。炭素繊維の剛性ボードは、Mersen、GrafTech Inteenational等からCalcarb CBCF、GRIインシュレーションシステム等の商品名で市場で入手できる。
【００９７】
炭素繊維硬化フェルトに関しては、この材料は、複数の炭素フェルト層を、例えばフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ノボラック樹脂あるいは他の合成樹脂により前述の炭素繊維対樹脂の比率で含浸することによって形成する。含浸した複数のフェルト層を加熱することによって、炭素繊維硬化フェルト材料を形成する。炭素繊維硬化フェルトはCarbon Composite, Inc. 、株式会社クレハ、ＳＧＬグループ等からCRB−220、KRECA FR、SIGRATHERM（登録商標）、ＲＦＡ他の商品名で市場で入手できる。
【００９８】
少なくとも１つの遮断層は、例えば、2010年2月26日に出願された米国仮特許出願第61/308,451号に記載したような剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料とすることができる。同特許出願全体を、本明細書の一部として援用する。
【００９９】
遮断層は、例えば、レーヨン樹脂等の炭素繊維前駆体をバットに形成することによって得られる製品である炭素繊維可撓性フェルトを有していてもよい。尚、バットは繊維を固定するために針で縫い、さらにその繊維体を加熱処理して炭素繊維可撓性フェルトを得る。熱処理温度は、典型的には７００℃〜２０００℃とすることができる。炭素繊維可撓性フェルト用の市販のソースとしては、モーガンＡＭ＆Ｔ、株式会社クレハ、日本カーボン株式会社、ＳＧＬグループ他があり、ＶＤＧ、クレカ  フェルト、カーボロン（登録商標）及びSIGRATHERM（登録商標）等の商品名で入手可能である。
【０１００】
遮断層は可撓性グラファイトフェルトで構成してもよく、これをその一部として含むこともできる。この可撓性グラファイトフェルトは、炭素繊維可撓性フェルトと類似の方法で得られるが、可撓性グラファイトフェルトを得るためには加熱処理温度を２０００℃〜３０００℃とする。市販ソースには、モーガンＡＭ＆Ｔ、株式会社クレハ、日本カーボン株式会社、ＳＧＬグループ他があり、ＷＤＦ、クレカ  フェルト、カーボロン（登録商標）及びSIGRATHERM（登録商標）等の商品名で入手可能である。
【０１０１】
遮断層は、例えば剛体形状の炭素発泡体とすることができる。炭素発泡体は、GrafTech International, Koppers Inc.、Touchstone Research Laboratory Ltd.、Poco Graphite, Inc.等のソースからGRAFOAM(登録商標）、KFOAM（登録商標）、CFOAM（登録商標）、POCOfoam（登録商標）等の商品名で入手できる。
【０１０２】
遮断層は、炭素エアロゲル粒子をシート形状に焼結することによって得られる炭素エアロゲルシートで構成するか、あるいはこれをその一部として含むことができる。市販形状の炭素エアロゲルシートには、American Aerogel Corporation等のエアロコア（登録商標）等の商品名のものがある。
【０１０３】
少なくとも１つの遮断層からなる遮断セグメントに関して、遮断セグメントは下記の少なくとも１つの特性を有する。
(a) 熱伝導率が、レーザーフラッシュ法（ASTM  Ｅ１４６１）によって１つの大気中で測定した場合に、１，６００℃で２．５Ｗ／ｍ／Ｋ未満、（例えば、２Ｗ／ｍ／Ｋ未満、１．５Ｗ／ｍ／Ｋ未満、１Ｗ／ｍ／Ｋ未満、０．７５Ｗ／ｍ／Ｋ未満、０．１〜２Ｗ／ｍ／Ｋ、０．３〜２Ｗ／ｍ／Ｋ）；
(b) 曲げ強度が、４点負荷法（ASTM  Ｃ６５１）を用いて測定した場合に、少なくとも１０psi（１０psi〜１００psi、１５psi〜１００psi、２０psi〜１００psi、２５psi〜１００psi）；
(c) 熱膨張係数が、デュアルプッシュロッド膨張計（ASTM  Ｅ２２８）を用いて測定した場合に、１０ｘ１０−６mm（mm℃）未満（１ｘ１０−１０mm（mm℃）〜０．９ｘ１０−６mm（mm℃））；及び／又は
(d) 酸素が５００ppm未満（例えば、５ppm〜４９９ppm、１０ppm〜４００ppm、１５ppm〜３００ppm、２０ppm〜２００ppm）、及び／又はナトリウムが２０ppm未満（例えば、１ppm〜１９ppm、５ppm〜１５ppm）、及び／又はカルシウムが２０ppm未満（例えば、１ppm〜１９ppm、５ppm〜１５ppm）、及び／又は鉄が２０ppm未満（例えば、１ppm〜１９ppm、５ppm〜１５ppm）、及び／又はバナジウムが２０ppm未満（例えば、１ppm〜１９ppm、５ppm〜１５ppm）、及び／又はチタンが２０ppm未満（例えば、１ppm〜１９ppm、５ppm〜１５ppm）、及び／又はジルコニウムが２０ppm未満（例えば、１ppm〜１９ppm、５ppm〜１５ppm）、及び／又はタングステンが２０ppm未満（例えば、１ppm〜１９ppm、５ppm〜１５ppm）、及び／又はホウ素が５ppm未満（例えば、０．１ppm〜４ppm、１ppm〜３ppm）、及び／又はリンが５ppm未満（例えば、１ppm〜１９ppm、５ppm〜１５ppm）、及び／又はイオウが５０ppm未満（例えば、１ppm〜４９ppm、１ppm〜３０ppm、１ppm〜２０ppm、０．１ppm〜１０ppm）、あるいはそれらの任意の組み合わせ。
【０１０４】
遮断セグメントは、特性(a)のみ、特性(b)のみ、特性(c)のみ、あるいは特性(d)のみを持つことができる。遮断セグメントは特性(a)と(b)；(a)、(b)及び(c)；(a)、(b)、(c)及び(d)；(b)及び(c)；(b)及び(d)；(b)、(c)及び(d)；(c)及び(d)あるいは他の任意の組み合わせ特性を有することもできる。しかし、遮断セグメントは(a)〜(d)のすべての特性を有することが好ましい。特性(d)に関しては、すべての純度レベル(purity level)が存在し得る、即ち該純度レベルの１個以上、２個以上、３個以上、４個以上、５個以上、６個以上、７個以上、８個以上、９個以上、１０個以上、１１個以上が存在し得る。
【０１０５】
遮断セグメントが少なくとも１つの遮断パネルである場合、該パネルは多角形、例えば長方形等の任意の幾何学形状をもち得る。例えば長方形の場合には、寸法（長さと幅）は、約３インチ（７６．２mm）〜約６０インチ（１５２４mm）、例えば約１０インチ（２５４mm）〜約４０インチ（１０１６mm）とすることができ、前述の厚さを有する。
【０１０６】
さらに、遮断セグメントは、一つあるいは二つ以上の二次的材料を含むことができる。二次的材料は、蒸気バリア塗料、グラファイト箔、炭素繊維複合体、塗料以外の蒸気バリア被膜あるいはそれらの任意の組み合わせで構成することも、これらをその一部として含むこともできる。１つの層を形成する多重層として、あるいは第二の材料の混合物として、二つ以上の異なったタイプの二次的材料が遮断セグメントに存在し得る。更に、少なくとも１つの二次的材料が遮断セグメントの１つの表面に存在することができ、そして異なったタイプの二次的材料が同じ遮断セグメントの異なった表面に存在し得る。
【０１０７】
例として、二次的材料が、少なくとも１つの遮断層の少なくとも１つの面に存在し得る。例えば、遮断セグメントが１つの長方形のパネル（例えば、壁パネルあるいはその部分）あるいは複数のパネルを含む場合、二次的材料が長方形パネルの前面及び／又は後（あるいは裏）面にあり、またオプションとして、同一の二次的材料あるいは異なった二次的材料が長方形パネルの一つあるいはそれ以上の縁部に存在することもできる。さらに具体的な例としては、二次的材料をパネル等の遮断層の前面及び後面に存在することが可能な、例えばグラファイト箔とすることができ、蒸気バリア塗料あるいは蒸気バリア被膜を同じ遮断層あるいはパネルの一つ以上の縁部に存在させることもできる。別の例としては、遮断層は遮断層の一つあるいはそれ以上の表面にグラファイト箔を有することもでき、さらに先に適用した二次的材料の上でそれに接触して蒸気バリア被膜を適用することもできる。
【０１０８】
二次的材料は、少なくとも部分的に遮断セグメントあるいはその一部を被覆することもできる。二次的材料は、遮断セグメントあるいはその一部あるいはその１つの層を完全に包み込むこともできる。
【０１０９】
二次的材料からなる蒸気バリア被膜は、ガラス質カーボン、熱分解カーボン、熱分解グラファイト、カーボン、グラファイト、ダイアモンド、炭化ケイ素、炭化タングステン、炭化タンタル、あるいはそれらの任意の組み合わせあるいは混合物で構成することも、これらを一部に含むこともできる。蒸気バリア被膜は、当該材料の表面に被膜を化学蒸着することによって形成することができる。また、蒸気バリア被膜は、ガラス質カーボン、熱分解カーボン、熱分解グラファイト、カーボン、グラファイト、ダイアモンド、炭化ケイ素、炭化タングステン及び／又は炭化タンタル、あるいはそれらの任意の組み合わせたものを少なくとも１つの樹脂等のキャリアに混合して形成することができ、被膜はスプレー、ローラ塗り、ブラシ塗り等の任意の被覆法を用いて遮断セグメントあるいはその一部にウエット被膜として適用することもできる。これらの蒸気バリア被膜の市販例としては、商品名パイロカーボン（Tomier）、ＵＮＣＤ（Advanced Diamond Technologies, Inc.）等のＣＶＤ熱分解カーボン、ＣＶＤダイアモンド被膜等がある。蒸気バリア被膜は、遮断セグメントあるいはその層に乾燥厚さが０．００５mm〜約５mmあるいは他の厚さを有し得、一層以上の被膜層として塗膜することができる。２以上の被膜層が使用される場合には、互いに同一でも異なってもよい。
【０１１０】
例えば、蒸気バリア塗料はグラファイト塗料及び／又はカーボン塗料とすることができ、蒸気バリア被膜と同じ方法で塗布することができる。蒸気バリア塗料は、遮断セグメントあるいはその層の上に厚さ０．０５mm〜５mmの厚さ、あるいは他の厚さをもち得る。蒸気バリア塗料は、一層あるいは二層以上の層が存在するように適用することができ、各層は互いに同一あるいは異なるものとすることができる。蒸気バリア塗料の市販の例としては、商品名ＢＣ−５０１（Bay Composites, Inc.）、Acheson ＤＡＧ１３７（Henkel Corporation）等の下のグラファイト塗料被膜がある。
【０１１１】
グラファイト箔に関しては、例えば、グラファイト箔の厚さは、約０．１５mm〜約１５mm、約０．５mm〜約１mm、約０．５mm〜約５mm、あるいは約０．７５mm〜約１mmとすることができる。グラファイト箔としては天然のグラファイトを用いることができ、これを膨張させ、加熱処理し、シートに圧延し、その後再度熱処理して可撓性材料にすることができる。グラファイト箔の市販ソースは、商品名GRAFOIL（登録商標）、SIGRAFLEX（登録商標）等の下にGraftech International、ＳＧＬグループ等のものがある。
【０１１２】
炭素繊維複合体に関しては、炭素繊維複合体の厚さは、例えば約０．１mm〜約５０mm、約１mm〜約２５mm、約５mm〜約２０mm等とすることができる。炭素繊維複合体はＣＦＣとしても知られており、布状に形成し、次に上記樹脂等の樹脂で含浸した後熱処理した炭素繊維の複数の織層から作ることができる。ＣＦＣについての市販ソースには、Carbon Composites, Inc.、Bay Composites, Inc.等のものがあり、ＣＣＰ、ＢＣ−１０００等の商品名で市販されている。
【０１１３】
遮断セグメントは、熱及び／又は化学薬品（化学ガス等）のいずれからも反応装置あるいは炉あるいはそれらの一部を遮蔽、遮断又は保護することができる。例えば、遮断セグメントは、反応装置あるいは炉の外側の金属ケーシング等の遮断セグメントの反対側にある任意の材料を遮蔽、遮断及び／又は保護することができる。
【０１１４】
遮蔽セグメントに関して、遮蔽セグメントは少なくとも１つの遮蔽層からなる。１つの遮蔽層あるいは複数の遮蔽層は、グラファイトプレート、炭素繊維複合体、炭素繊維剛性ボード、炭素繊維硬化フェルト、剛性−可撓性ハイブリッドボード、あるいはそれらの任意の組み合わせで構成することができる。例えば、遮蔽セグメントは、材料、厚さ、構造的特性及び／又は物性等に関して互いに同一または異なったものとすることができる複数の遮蔽層からなることもできる。例えば、遮蔽セグメントは、二つ以上の遮蔽層で構成することができ、遮蔽層の一層をグラファイトプレートとし、同じ遮蔽セグメントを構成する他の遮蔽層を炭素繊維複合体とすることができる。異なった複数の遮蔽層の任意の組み合わせを使用して遮蔽セグメントを構成することもできる。２以上の遮蔽層を用いて遮蔽セグメントを形成する場合は、２以上の遮蔽層を接着することにより、あるいは他の方法で恒久的あるいは取り外し可能に固定することにより、複合体を形成することもできる。例えば、１００℃〜１，０００℃の温度等で複数の遮蔽層に対して熱及び圧力を付加する等の種々の技法を用いて２以上の遮蔽層を積層することができる。少なくとも１つの遮蔽層を有する遮蔽セグメント（例えば、壁）は、壁パネル等の複数の遮蔽パネルの形状に形成してもよく、そのような複数の遮蔽パネルを一部に含むようにしてもよい。これらの遮蔽パネルは互いに同一寸法を有していてもよく、また、同じ封じ込めシステムの一部とすることもできる。あるいはオプションとして、該複数の遮蔽パネルを異なった寸法にすることができる。さらに、遮蔽パネルは、本明細書で記載した遮断パネルと同一あるいは異なった寸法とすることができる。オプションとして、複数の遮蔽パネルはその構成する材料を共通にすることができ、あるいは、１又は２以上の遮蔽パネルは他の１又は２以上の遮蔽パネルと異なった１又は２以上の遮蔽層を含むことができる。
【０１１５】
遮蔽セグメントは、複数の遮蔽パネルからなる場合、例えば本願に添付の図面のいくつかに示す連結機構（機械的ロックを行う舌部と溝部、突き出し口部等）のように、複数の遮蔽パネル同士の連結及び／又はコネクタの使用を可能とするパネル設計又は構造を備えることができる。遮蔽セグメントは壁形状を含むかあるいは壁形状とすることができ、複数の遮蔽パネルは壁を形成する複数の壁パネル（あるいはその部分）で構成することができる。壁は、反応装置や炉、あるいはその一部を取り囲むことができる。遮蔽セグメントは、何らかの化学薬品（例えば化学ガス）から反応装置や炉あるいはその一部を遮蔽することができる。例えば、遮蔽セグメントは、その反対側に例えば遮断セグメントのような何らかの材料が存在している場合はその材料、及び／又は反応装置や炉の外側金属ケーシングを遮蔽又は保護することができる。
【０１１６】
複数の遮蔽パネルは、パネル上の連結機構（例えば、舌部及び溝部）及び／又はここにさらに例示的に記載される１又は2以上のコネクタを用いて連結される。例えば、或るコネクタは四つの遮蔽パネルのそれぞれのパネルのコーナと連結するように設計されており、別のコネクタは２つの遮蔽パネルを共に連結するように設計されている。これについては、例えば図２、図３及び図５に図示されている。さらに、オプションとして、図面に示すように、複数の遮断パネル同士、遮蔽パネル同士を夫々連結するために同一のコネクタを使用することができる。このオプションでは基本的に、遮断パネルと遮蔽パネルとが互いに隣接し、かつ両者はコネクタの同じ溝あるいはスロット内に嵌合するようになっている。
【０１１７】
遮蔽セグメント、例えば遮蔽パネルは、厚さを約３mm〜約７０mm、約５mm〜約６０mm、約１０mm〜約５０mmとすることができる。
【０１１８】
少なくとも１つの遮蔽層を含む遮蔽セグメントは１つ乃至２５あるいはそれ以上の遮蔽層で構成することができ、これらの遮蔽層は各々材質、特性、厚さ及び／又は寸法等に関して同一でも異っていてもよい。2以上の遮蔽層が遮蔽セグメントを構成する場合には、遮蔽セグメント全体の総厚みは、上述の通りであり、即ち、約３mm〜約７０mmである。１つの遮蔽層の総厚さは、約３mm〜約７０mmとすることができる。一般に、２つ以上の遮蔽層が存在する場合には、個々の遮蔽層の厚さは約１mm〜約２０mm、例えば約３mm〜約１０mmの範囲とすることができる。
【０１１９】
炭素繊維剛性ボード、炭素繊維硬化フェルトボード及び炭素繊維を含む類似の材料からなることが可能な少なくとも１つの遮蔽層に関しては、炭素繊維対樹脂の重量比率として、例えば、約１部の炭素繊維：約０．０２部の炭化樹脂乃至１部の炭素繊維：３部の炭化樹脂、あるいはこの範囲内外の他の炭素繊維：樹脂の比率とすることができる。
【０１２０】
少なくとも１つの遮蔽層を形成する種々の材料に関して、グラファイトプレートはＥＹ３０８の商品名でモーガンＡＭ＆Ｔから市場で入手することが可能である。このグラファイトは、切削／機械加工して適当な形状の遮蔽パネルとすることができる。
【０１２１】
遮蔽セグメントにおけるグラファイトプレートは、押し出しグラファイト、一軸加圧加工グラファイト、静水圧加圧加工グラファイト等とすることができる。
【０１２２】
グラファイトプレートは、以下の特性の少なくとも一つ以上の特性を有することができる。
(a) 見かけの密度が少なくとも１．７g／cm３（例えば、１．７g／cm３〜２．５g／cm３、１．８g／cm３〜２．５g／cm３、２．０g／cm３〜２．５g／cm３）；
(b) 四点負荷法（ASTM  Ｃ６５１）を用いて測定した場合に、曲げ強度が少なくとも８，５００psi（例えば、８，５００psi〜１５，０００psi、１０，０００psi〜１５，０００psi、１２，０００psi〜２０，０００psi）；
(c) 圧縮強度が少なくとも１３，５００psi（例えば、１３，５００psi〜２０，０００psi、１５，０００psi〜２０，０００psi、１７，５００psi〜２５，０００psi）（ASTM  Ｃ６９５）；
(d) 二軸プッシュロッド膨張計を用いて測定した場合に（ASTM  Ｅ２２８）、熱膨張係数が５ｘ１０−６mm／（mm℃）（例えば、０．１ｘ１０−６〜４．９ｘ１０−６mm／（mm℃）、１ｘ１０−６mm／（mm℃）〜１ｘ１０−７mm／（mm℃））；
(e) ショアー硬度が少なくとも５０（例えば、５０〜１００、６０〜１００，７０〜１００）；
(f) 気孔率が１５％未満（例えば、１％〜１５％、５％〜１５％、２％〜１０％）；及び／又は
(g) ナトリウムが２０ppm未満（例えば、１ppm〜１９ppm、５ppm〜１５ppm）、カルシウムが２０ppm未満（例えば、１ppm〜１９ppm、５ppm〜１５ppm）、鉄が２０ppm未満（例えば、１ppm〜１９ppm、５ppm〜１５ppm）、バナジウムが２０ppm未満（例えば、１ppm〜１９ppm、５ppm〜１５ppm）、チタンが２０ppm未満（例えば、１ppm〜１９ppm、５ppm〜１５ppm）、ジルコニウムが２０ppm未満（例えば、１ppm〜１９ppm、５ppm〜１５ppm）、タングステンが２０ppm未満（例えば、１ppm〜１９ppm、５ppm〜１５ppm）、ホウ素が５ppm未満（例えば、０．１ppm〜４ppm、１ppm〜３ppm）、リンが５ppm未満（例えば、０．１ppm〜４ppm、１ppm〜３ppm）、あるいはイオウが５０ppm未満（例えば、１ppm〜４９ppm、１ppm〜３０ppm、１ppm〜２０ppm、０．１ppm〜１０ppm）あるいはそれらの任意の組み合わせの純度。すべての純度レベルはここにおいて及び本願を通して重量に基づく。
【０１２３】
グラファイトプレートは特性(a)のみ、特性(b)のみ、特性(c)のみ、特性(d)のみ、特性(e)のみ、特性(f)のみ、あるいは特性(g)のみを有し得る。遮蔽セグメントは、例えば特性(a)と(b)；(a)、(b)と(c)；(a)、(b)、(c)と(d)；(a)、(b)、(c)、(d)と(e)；(a)〜(f)；(a)〜(g)、あるいはこれらの種々の特性の任意の組み合わせをもち得る。好ましくは、遮蔽セグメントは(a)〜(g)の全ての特性を有する。特性(g)に関しては、リストした元素について全ての純度レベルが備わっていることも可能であり、あるいは１つ以上、２つ以上、３つ以上、４つ以上、５つ以上、６つ以上、７つ以上、８つ以上あるいは９つ以上の純度レベルを任意の組み合わせで備わっていることもできる。
【０１２４】
遮蔽セグメント、例えば遮蔽パネルは、厚さが約３mm〜約７０mm、約５mm〜約５０mm、約１０mm〜約４０mm、約１５mm〜約４０mm等とすることができる。パネルとして遮蔽セグメントは平坦な前面と平坦な後面、及び例えば、厚さを規定する四つの縁部とを有することができる。遮蔽セグメントが少なくとも１つの遮蔽パネルの場合には、パネルは例えば長方形を含む多角形等の任意の幾何学形、即ち形状を有することができる。例えば、長方形の場合に寸法（長さと幅）は、約３インチ（７６．２mm）〜約６０インチ（１５２４mm）、例えば約１０インチ（２５４mm）〜約４０インチ（１０１６mm）とすることができ、また、前述の厚さとすることができる。
【０１２５】
遮蔽層は、前述の通り、ＣＦＣとしても知られている炭素繊維複合体からなることもできる。遮断層に関して前述したように、少なくとも１つの遮蔽層が炭素繊維剛性ボードであってもよい。少なくとも１つの遮蔽層が前述のように炭素繊維硬化フェルトからなることができる。少なくとも１つの遮蔽層は、遮断材料について上述した剛性−可撓性ハイブリッドからなることができる。
【０１２６】
分割セグメントに関しては、図面に示すように、分割セグメントは、反応装置あるいは炉の種々の部分を同一の反応装置あるいは炉の他の部分から分離することができる。分割セグメントは、一つあるいは２つ以上のパネルあるいはそれらの部分からなり、反応装置あるいは炉内部に１つの壁あるいは一連の連結壁を形成することができる。分割セグメントは、遮断セグメント及び／又は遮蔽セグメントによって取り巻くこともでき、あるいは取り囲むこともできる。例えば、分割セグメントは、種々の内部ヒーターロッドあるいはフィラメントあるいはそれらの部分を分離あるいは隔離することができる。例えば、図１３に示すように、反応装置の基部プレートは、ヒーターロッドあるいはフィラメントを受ける円筒形の孔等の一連の開口部を有し、部分壁を形成する分割プレートを用いて、フィラメントを受けるこれらの種々の孔を互いに区切ることができる。例えば、加熱ロッドを受ける種々の孔を区切ることあるいは孔をグループ分けすることが、図２０と図１６に図示してある。分割セグメントは、少なくとも１つの分割層からなることもできる。分割層は、少なくとも１つの遮蔽層と同じ材料、例えばグラファイトプレート、及び／又は炭素繊維複合体、及び／又は炭素繊維剛性ボード、及び／又は炭素繊維硬化フェルト、及び／又は剛性−可撓性ハイブリッドボード、あるいはそれらの組み合わせからなることができる。分割プレートは上述の少なくとも１つの遮蔽層と同一の寸法、パラメータ、及び／又は特性を備えることができ、それらのものを参照して本明細書に取り込む。分割セグメントを形成するために、異なった遮蔽層の任意の組み合わせを使用できる。二層以上の分割層を用いて分割セグメントを形成する場合には、二層あるいはそれ以上の分割層を接着するか、あるいは接着でない場合には恒久的にあるいは取り外し可能に一緒に固定して複合体を形成することができる。例えば、二層あるいはそれ以上の分割層を、例えば１００℃〜１，０００℃の温度で、例えば熱と圧力を遮断層に付加する等の種々の方法を用いて積層することができる。
【０１２７】
少なくとも一層の分割層を有する分割セグメントは、複数の分割パネルの形状を取り、また複数の分割パネルからなることもできる。分割パネルは、例えば互いに交差可能な一連の連結壁のような、壁あるいはその部分を形成することができる。これらの分割パネルは互いに同一の寸法を有することもでき、同一の封じ込めシステムの一部とすることもでき、あるいはオプションとして、複数の分割パネルが異なる寸法を持つこともできる。さらに、分割パネルは、遮断パネル及び／又は遮蔽パネルと同一あるいは異なった寸法を有することもできる。分割パネルは、オプションとして各分割パネルを構成する材料と同じ材料を有することができ、あるいはオプションとして一層あるいはそれ以上の分割パネルは他の一層以上の分割パネルとは異なる分割パネルを含むことができる。分割セグメントは、反応装置あるいは炉の種々の部分を同一の反応装置あるいは炉の他の部分から分離する。分割セグメントは、さらに遮蔽セグメントと同様の態様で遮蔽体として機能をすることができる。
【０１２８】
分割セグメントが複数の分割セグメントからなる場合には、例えば本願に添付の図面に示すように分割パネルを一緒に連結するのを可能とするパネル設計あるいは構造を有することができる。このことは、連結機構（例えば、舌部と溝部）を有する分割パネルによって、及び／又はコネクタの使用によって達成できる。複数のパネルを縦及び／又は横に連結することによって、１つの壁あるいは一連の壁を形成することができる。
【０１２９】
分割セグメント、例えば分割パネルは、厚さを約３mm〜約７０mm、約５mm〜約５０mm、約１０mm〜約４０mm、約１５mm〜約４０mm等とすることができる。パネルとしての分割セグメントは、平坦な前面及び平坦な後面、及び、例えば厚さを規定する四つの縁部を持ち得る。分割セグメントが少なくとも１つの分割パネルの場合には、パネルは例えば長方形を含む多角形等の任意の幾何学形あるいは形状を取ることができる。例えば、長方形の場合には、寸法（長さと幅）は約３インチ（７６．２mm）〜約６０インチ（１５２４mm）、例えば約１０インチ（２５.４mm）〜約４０インチ（１０１６mm）とすることができ、前述の厚さを有する。
【０１３０】
さらに典型態様で記載する一つあるいは２つ以上のコネクタを用いて複数の分割パネルを連結することができる。分割セグメント、例えば分割パネルは個々の分割層に対し遮蔽セグメントと同じ全厚さ及び／又は厚さを有することができる。
【０１３１】
遮断セグメント及び／又は遮蔽セグメント及び／又は分割セグメントに存在するいずれの層においても、カーボンブラック粒子、コークス粒子及び／又はセラミックファイバー等のフィラーが存在していても良い。遮断セグメント及び／又は遮蔽セグメント及び／又は分割セグメントのいずれも、例えば、デニールあるいは線状質量密度が約１．０〜５０デニールである炭素繊維を含むことができる。遮断セグメント及び／又は遮蔽セグメント及び／又は分割セグメントあるいはそれらの任意の層は約０．０５〜０．１５g／ccの範囲の密度を有することができる。
【０１３２】
遮断セグメント及び／又は遮蔽セグメントは、各それぞれのセグメントと同じ材料でできた上蓋及び／又は基部を有することができ、上蓋及び／又は底基部は１つのピースあるいは一緒に結合して、所望であればオプションとして連結することも可能な複数のピースとすることもできる。基部は、例えば図１３に示すようなヒーターロッドを受ける複数の孔等を有する反応装置あるいは炉の基部プレートと同じ設計テンプレートを有することもできる。複数のピースを用いて基部プレートを形成する場合には、個々のピースは、例えば図９に示すような連結構造を有することもでき、この場合には基部を形成する各パネルには棚部が存在し、複数のピースが一緒に連結されるようになっている。
【０１３３】
コネクタは、例えば図面（例えば、図１９あるいは図２１〜図２８）に示すような種々の形状をとることができる。これらの種々のコネクタは、遮断セグメントを形成する複数の遮断パネルを連結するために使用することができ、及び／又は遮蔽セグメントを形成する複数の遮蔽パネルを連結するために使用することができ、及び／又は分割セグメントを形成する種々の分割パネルを連結するために用いることができる。これらのコネクタはグラファイトから形成することもでき、あるいはグラファイトからなることもでき、さらに、コネクタは例えば図面に示す種々の形状に機械加工することができる。複数のコネクタのグラファイトは、遮蔽パネルに対して上述したグラファイトと同一の物性を有し、コネクタが反応装置あるいは炉の状況に確実に耐えるようにすることができる。
【０１３４】
本発明の目的は、オプションとして、遮断セグメントに対して前述した二次的材料が、遮蔽セグメント及び／又は分割セグメント及び／又は１つ又は２以上のコネクタについても存在することもできる。二次的材料に関する詳細及びオプションはここでも等しく適用され、繰り返しを避けるため、ここで参照することによって組み込む。二次的材料は、遮断セグメントに関して前述した態様で封じ込めシステムの任意の構成部品を部分的にあるいは完全に取り囲むことができる。
【０１３５】
上述したように、遮断セグメントは、例えば図３に示すように遮蔽セグメントを取り囲むことができる。遮断セグメントは、遮蔽セグメントと物理的に接触させることができる。遮断セグメントは、円筒状あるいは多角形状とすることができる。遮蔽セグメントは、例えば図３に示すように円筒状あるいは多角形状とすることができる。
【０１３６】
遮断セグメント及び遮蔽セグメントは、反応装置のヒーターあるいは反応装置等のヒーターロッドを取り囲む壁あるいは複数の壁とすることができる。遮断セグメント及び遮蔽セグメントは、大きさが１５cm以下の空隙が遮断セグメントと遮蔽セグメントとの間に存在するように、互いに隣接（及び／又は互いに平行に）させることができる。遮断セグメント及び遮蔽セグメントは互いに接触するか、１０cm以下、５cm以下、１cm以下、あるいは０．５cm以下の空隙を形成するようにもできる。空隙が極端に小さいか、あるいは存在しない場合には、もし反応装置内で蓄積が多くなると危険となり得るメタン等のガスが溜まるようなスペースを回避することができる。
【０１３７】
遮断セグメントは、上述したように、一緒に連結されて円筒形状あるいは多角形状を形成する複数の遮断パネルからなることが可能であり、かつ遮蔽セグメントは一緒に連結されて円筒形状あるいは多角形状を形成する複数の遮蔽パネルからなることが可能である。複数の遮断パネルは複数のコネクタによって互いに連結させることができ、かつこれらの同一のコネクタ（あるいは異なるコネクタ）は、例えば図５、図６、図７に示すような複数の遮蔽パネルを一緒に連結することもできる。
【０１３８】
非限定的な説明として、図１〜図３１を参照すると、本発明の封じ込めシステムの外側遮断セグメント１、遮蔽セグメント４及び分割セグメントを図示する。特に他の指摘がなければ、これらの図において同様に使用される参照番号は同一の特徴を示す。
【０１３９】
図１を参照すると、外側遮断セグメント１は、適当な連結メカニズムによって一緒に連結された複数の遮断パネル２からなる組立体により形成されており、これについては本願の他の図でより詳細に説明する。外側遮断セグメント１は、連結する個々の遮断パネル２から組み立てられたリング形状のサブアッセンブリ３から組み立てることができる。縦に積み重ねたリング形状のサブアッセンブリ３の寸法及び数によって、外側の遮断セグメント１の高さが決まる。リング形状のサブアッセンブリ３は図１に示すように例えば高さ方向に３個積み重ねることができ、他の個数積み重ねることができる（図２、図４、図５、図６等）。
【０１４０】
図２及び図３を参照すると、内側の遮蔽セグメント４は、外側遮断セグメント１の内部にフィットする大きさとされている。内側の遮蔽セグメント４は、複数の遮蔽パネル５の組立体によって形成されている。内側の遮蔽セグメント４は、コネクタ７と協働して個別の連結遮蔽パネル５から組み立てたリング形状のサブアッセンブリ６によって組み立てることができる。リング形状のサブアッセンブリ６の寸法と個数とによって、内側遮蔽セグメント４の高さが決まる。リング形状のサブアッセンブリ６は、図１に示すように例えば高さ方向に３つ積み重ねることができ、又は、他の数を積み重ねることができる（例えば、図２、図４、図５、図６等）。さらに、図３を参照すると、外側遮断セグメント１の蓋（頂部）８及び基部プレート（底部）９と内側遮蔽セグメント４の蓋（頂部）１０及び基部プレート（底部）１１も一部を取り除いて図示してある。
【０１４１】
外側遮断セグメントあるいは内側遮蔽セグメントのいずれかがどの程度個別のパネルに分解されるかには制限はない。本発明で使用される最も簡易ではあるが非常に効果的なパネルは、長方形あるいは正方形あるいは他の多角形を有する。本願の種々の図に示すように、外側遮断セグメント及び内側遮蔽セグメントの個々のパネルは、長方形状となっている。遮断セグメントは、例えば３個のリングで組み立てることができ、各々のリングは２０個あるいはそれ以外の数で連結されたパネルによって形成する。したがって、例えば合計で６０個のパネルによって、外側遮断セグメントの円筒形本体を形成することができる。内側遮蔽セグメントも、例えば３個のリングで組み立てることができ、各々のリングは２０個あるいはそれ以外の数で連結されたパネルによって形成することができる。図示するように、相互連結された遮蔽パネルは、各パネルの頂部及び底部において、そのリング状のサブアッセンブリ間を橋渡し可能なコネクタによって連結されている。熱変換装置において保護を付与する為には、内側遮蔽セグメント４における各パネル５の高さと幅は、例えばそれぞれ２７．２インチ（６９．０cm）及び９．６インチ（２４．２cm）あるいは他の寸法とすることができる。熱変換装置において遮断性を付与するためには、外側遮断セグメント１における各パネル２の高さと幅は、例えばそれぞれ２７．９インチ（７０．８cm）及び９．９９インチ（２５．４cm）あるいは他の寸法とすることができる。遮断セグメント及び遮蔽セグメントは、例えば図３においては円筒体として組み立てた状態で図示しているが、本発明は円筒体に限定されるものではなく、変換チャンバ周囲に効果的な遮断性を付与する任意の他の形状体、例えば、楕円形、角形あるいは任意の必要な横断面を有する管状体を用いることができる。
【０１４２】
図４を参照すると、外側遮断セグメント１と内側遮蔽セグメント４の組立体が横断面で示されており、内側遮蔽セグメント４のリング形状のサブアッセンブリ６が外側遮断セグメント１のリング形状のサブアッセンブリ３の内側に同心円状にかつ近接して配置されている。図４に示す部分１０１は、図６と図７でより詳細に説明する。
【０１４３】
図５を参照すると、基部プレート９上の外側遮断セグメント１の最下方のリング状サブアッセンブリ３０１と基部プレート１１上の内側遮蔽セグメント４の最下方のリング状サブアッセンブリ６０１の組立体が、一部を取り除いた図で示されている。例えば、他の図（例えば、図２、図３）に示すように、中央コネクタ７を用いて内側遮蔽パネル５の頂部の角部をその上に積み重ねた他の内側遮蔽パネルに連結している。
【０１４４】
図６と図７を参照すると、図４に示す組立体の部分１０１を拡大図で示す。内側遮蔽パネル５０１、５０２は、コネクターピン２３を含む中央コネクターユニット７によって連結されている。他の遮蔽パネル５も、同様に類似のコネクターユニットによって連結されている。遮蔽パネル５０２に関して示すように、また他の遮蔽パネルにも該当するが、パネルは内側壁１２と外側壁１３とを有する。外側遮断パネル２０１と２０２は、側面壁２０で互いに当接している。遮断パネル２０２に関して示すように、また他の遮断パネルにも該当するが、パネルは内側壁１８と外側壁１９とを有す。遮断パネル２（例えば、２０１、２０２）は、例えばここに示すように、図示した側面縁部を有する単一の単体部品とすることができる。壁１８と１９の間に示すセグメント１８１、１８２及び１８３は、遮断パネル２のこれらの縁部で高さに相違があることを示す。例えば、上昇させた尾根状セグメント１８２は、その各隣接側に高さの低い棚セグメント１８１と１８３とを有する。図７では、コネクタ７を除去して遮断パネル２と遮蔽パネル５との間の転結部のいくつかの特徴を示す。内側遮蔽パネル５上のスロット２４は、それに合わせてコネクタ７のピン２３を挿着した場合にピンを受けることができるようになっている。
【０１４５】
外側遮断セグメントにおいては、連続するユニット間の連結部での連結機構が遮断ライナーセグメントの内側面及び外側面との間の側壁２０に沿って蛇行する行路を形成して、熱損失及び排ガスの封じ込めを阻止することが好ましい。複数の遮断パネル２は、スナップ式に一緒に嵌合して、強固な連結をし、それらが外れるのを防止することもできる。内側遮蔽パネル５に対しては、遮断ライナーの内側面と外側面との間に蛇行行路を形成する必要はない。緊密に挿着させた当接ジョイント１７をコネクタ７と組み合わせれば、反応ガスをチャンバ内部に封じ込めるには十分とすることができる。隣接するパネルを互いに当接させた場合に、パネルがリング状になるように組み立てることが可能な態様となるようにパネル５の各側壁に角度をつけることもできる。
【０１４６】
好ましくは、内側遮蔽セグメントの各遮蔽パネル５の前面（内面）１２と後面（外面）１３及び外側遮断セグメントの各遮断パネルの前面（内面）１８と後面（外面）１９は平坦でかつ平行とすることができる。湾曲面あるいは弓状のタイプの面に比較して、平坦な面の方が形成し易く、限られた機械加工操作のみ必要とされる。形成技術の例としては、加圧成形、例えば静水圧加圧加工及び均圧加圧加工(iso-pressing)あるいは一体成形が挙げられるが、これらのものに限られるものではない。連結機構を形成する凹部と凸部はユニットに機械加工したり、あるいは形成操作の間に形成することができる。前面及び後面を平坦にする場合には、リングは多角形状を有することができる。より良く円筒形に近接させるためには、リングを１０個以上、あるいは好ましくは２０個以上のパネルから形成することが好ましいということができる。図１乃至図３は、これらを説明する図であるが、複数の連結パネル２と５の組立体から形成した外側遮断セグメント１と内側遮蔽セグメント４の斜視図を示し、各パネル２と５の前面（内面）壁１２と１８及び後面（外面）壁１３と１９は平坦でかつ平行となっており、その断面は多角形状となっている。
【０１４７】
図８を参照すると、頂部２１と底部２２とを有する遮断パネル２０２を、頂部１５と底部１６を有する内部遮蔽パネル５０２と組み立てた状態で示し、コネクタ７を組立体のコーナの配置位置に示す。
【０１４８】
図９を参照して、図示の中央コネクタ７は、一対の離間し且つ平行に延びる垂直の壁部材７１と７２を有し、壁部材７１、７２は、上方に向いた底面７３１と下方に向いた底面７３２とを有する横方向に延びる架橋部材７３によって連結されている。架橋部材７３は、部材７１と７２の間の横方向の間隔を規定する。上方及び下方のスロット２５と２５１は、それぞれ架橋部材７３の壁部材７１と７２及び上方と下方に向いた底壁７３１と７３２によって規定されている。架橋部材７３は、壁部材７１と７２のほぼ高さ中央部に位置している。一般的には、コネクタ７の横断面は、H形状とすることができる。中央コネクタ７は、一対の垂直壁部材７１と７２の各々の部材と架橋部材７３の中央領域に角部あるいは曲げ部７０１を有する。この曲げ部７０１は、離間させて平行に延びかつ架橋部材の上方及び下方に延びる壁部材部７１０、７２０及び７１１、７１２を連結する。各スロット２５、２５１は、２つの連結溝部２５２、２５３によって形成することができる。溝部２５２、２５３は、角型Ｕ字状あるいはＵ字状を形成することができる。曲げ部７０１によって、２つの交差溝部２５２、２５３の間の角度α（アルファ）を規定することができる。２つの溝部２５２、２５３の間に規定される角度は、例えば約１６０°〜約１６４°（例えば約１６２°）とすることができる。通常、コネクタ７は内側遮蔽セグメント５に配置され、コネクタの角度α（及び曲げ部７０１）は図６、図７等に示すように内側遮蔽セグメントパネル５の内壁１２と同じ方向に向いている。ピン２３は、架橋部材７３の上方及び下方のスロット２５、２５１の溝部２５２、２５３内部に突出する。それぞれの溝部への突出距離は、例えば各ピン２３と同一とすることができる。コネクタ７のピン２３は、全体のコネクタ７の同一本体の一部とすることもできる。ピン２３は、例えばコネクタ本体の残部を形成するために用いる同一で単一のピースから機械加工された構成として形成され、例えばグラファイトから作成することができる。
【０１４９】
図１０を参照すると、１つの内側遮蔽パネル５が示されており、パネルの４つの角部のスロット２４はコネクタ、例えば中央コネクタ７あるいは本願の他の図に示す上部あるいは底部のコネクタのピン２３を受けるようにされている。
【０１５０】
図１１を参照すると、パネル２の一方の側面に舌部４２と他方の側面に溝部４３とを有する遮断パネル２の上面２１が示されている。外側遮断セグメントの各側壁２０はスロット２６を有し、スロットはパネルに沿って延び、隣接するパネル上の相補的なスロットと協働し中央コネクタ７等のコネクタを用いて隣接するユニットを一緒に連結するための溝部を形成する。図示するように、図６と図７は、図１１にも示されている舌部４２と溝部４３とを有する２つの当接する連続パネル２の間に形成された結合部の例である。隣接するパネルのスロット２６を合わせて、舌部と溝部を連結し、パネル２を一緒に固定することができる（図６、図７参照）。このタイプの相互連結機構は隣接するパネルをリング状に固定するだけではなく、熱損失を阻止するために遮断ライナーの内側面と外側面との間に蛇行した行路を付与する。舌部と溝部配列に加えて、互いにスナップ式に一緒に嵌合する溝部とキー又は蟻継機構を用いることによって、上記連結を行うための代替機構となる。コネクタ７は内側遮蔽パネルを連結するだけではなく、内側遮蔽パネルを外側遮断セグメントに連結することもできる。本実施例では、コネクタ７の設計により、パネル２をスロット２６内に捕獲することによって内側遮蔽パネル５と隣接外側遮断パネル２にスロット２５（あるいは２５１）が集まるようにすることもできる。例えば、図６、図７等に示すようにコネクタを内側遮蔽パネル５と一緒に連結する場合に、図１１に示すパネル２の反対側面のスロット２６を、例えば、図９に示す中央コネクタ７の壁部７１２、７２０を収容するように形成することもできる。
【０１５１】
図１２を参照すると、パネル２０３と２０４として符番した２つの遮断パネル２は側壁２０を有し、スロット２６は組み立てる前には上下に離間した位置にあることを示す。例えば、図６、図７及び図１１に関して示す外側遮断パネルの側壁に形成した連結機構に加えて、各遮断パネル２０３と２０４の頂部２１と底部２２にも連結機構を設けることができる。図１２等に示す特定の実施態様では、各パネルの頂部２１と底部２２は舌部２１と溝部２２の配列を有し、それぞれ該パネルの上方及び下方の隣接パネルの溝部と突出部と協働するようになっている。図１２に示すように各パネル２の４つの全ての側面に連結機構を有することにより、各ユニットのそれぞれの側面がパネルのそれぞれの側面に横方向に配置された隣接パネルと協働することが可能となるばかりではなく、パネルの頂部及び底部もパネルの上方及び下方に配置した隣接パネルと協働することも可能となる。使用時には、各パネルはリング状遮断セグメントの内部で連結され、連続してリングの数を増やすことによって遮断セグメントの高さを高くし、図１〜図３等に示すような円筒体を形成することもできる。
【０１５２】
図１３を参照すると、外側リング形状の溝３１及び下の外側遮断セグメントの基部プレート９とを含む内側遮蔽セグメントの基部プレート１１が部分断面図で示されている。溝部３１は、本願に示す内側遮蔽部材の終端コネクタ及びパネルを受けることができる。リング形状にパターン化した内部スロット３８と３７と、溝部３１とリング形状にパターン化したスロット３８とを、あるいはスロット３８と３７とをそれぞれ連結し半径方向に伸びるスロット３８１と３７１とで基部プレート１１の表面を複数の領域１１１、１１２、１１３、１１４等に細分割することができる。これらの分割プレートを受ける溝部及び／又はスロットは一つあるいはそれ以上の孔５２を完全に取り囲むことができる。孔５２は、基部プレート９と１１とを完全に貫通して延びる。孔５２は、例えば変換装置のヒーターロッドを収容するのに使用することができる。細分化された領域１１１、１１２、１１３及び１１４を、本図で示すような分割プレートによって取り囲み、チャンネルを形成することができる。図示するように、細分化した領域は類似あるいは異なった幾何学形状を有する。
【０１５３】
上述した分離した個々の連結パネルの組立体で形成した遮断ライナーに加えて、外側遮断セグメント９（図３、図１３）と内側遮蔽セグメント１１とを有する装置の基部プレートと、外側遮断セグメント８（図３、図１３）と内側遮蔽セグメント１０とを有する装置の蓋も連結パネルの組立体から形成することができる。遮断セグメントに対して上述した類似の連結機構を用いて基部プレート中のパネルを一緒に連結することができ、それにより熱損失と排気ガスの封じ込めを阻止するために基部プレートの上面と底面との間に蛇行行路を付与することができる。 頂部カバーに遮断性を付与するために、遮断外蓋によって頂部カバーの一部を形成することができる。図１３に示す基部プレートは、２つのプレート：内側遮蔽セグメントと協働して変換プロセスの間に反応ガスを収容するグラファイトプレート１１と変換プロセスの間に遮断性を付与する外側遮断セグメント９で形成することができる。基部プレート９と１１については、蓋８と１０を複数の連結ユニットの組立体から形成することができる。
【０１５４】
図１４を参照すると、一側面に隆起させたリブ３０を有する終端（頂部あるいは底部）コネクタ２７が図示されており、リブは基部プレート１１（図１３、図１５等に示す）の溝部３１に挿着することができるようになっている。コネクタ２７の反対の側面上のスロット２８は、内側遮蔽パネル５と外側遮断パネル２とを受け入れるように構成されている。図１４に示す終端コネクタ２７の溝部間に中央コネクタ７の角度αと同一の角度（例えば、約１６２°）をつけることもできる。ピン２９は溝部２８内部に突出して内側遮蔽パネル５のスロット２４に挿着することができるようになっており、コネクタ７におけるピン２３によって行ったようにコネクタ２７の本体と一体に形成することもできる。
【０１５５】
図１５を参照すると、終端コネクタ２７をどのようにして底部リング状サブアッセンブリ遮蔽パネル５と基部プレート１１に装着するかの例が示されている。終端コネクタ２７は、図１４に示すように、リブ３０を図１５に図示の基部プレート１１の溝部３１に挿着するために反転させることができる。
【０１５６】
図１６に分割プレート３２によって熱変換装置内に形成したチャンネル１１５の例を示す。溝部３１（例えば、図１５）に関して、分割セグメント（例えば、複数のパネル）を半径方向内側に配置することができる。中央コネクタ３３を少なくとも部分的に用いて、分割パネル３２を連結する。箇所３２１で図示するように、分割パネル３２を交差させて当接停止部を形成することができ、分割パネルは該交差部においてコネクタを用いることなく互いに出会い、また他の交差部ではコネクタ３３によって連結することもでき、少なくとも１つのチャンネル領域１１５を完全に取り囲み規定する分割パネル３２の配列を形成する。
【０１５７】
図１７を参照すると、分割パネル３２により熱変換装置内部に形成されたチャンネル１１５の正面透視図が示され、分割パネルは分割パネル用中央コネクタ３３を用いて分割パネルサブアッセンブリ３４に組み立てられている。
【０１５８】
図１８を参照すると、分割パネル用中央コネクタ３３を用いて連結されたチャンネル分割パネル３２が示されている。分割パネル３２はスロット２４１を有し、該スロットは遮蔽パネル５におけるスロット２４と同様に機能してピンあるいはコネクタ（例えば、３３）を受ける。
【０１５９】
図１９を参照すると、分割パネル３２を受けるスロット３５を有し分割パネル３２を連結するための中央コネクタ３３が示されており、ピン３６がＹ字形状の架橋部材３３１の上下の面から上下に延びている。ピン３６は、コネクタ３３の上方あるいは下方から挿着された分割パネル３２を適所に固定するのに使用することができる。ピン３６は、例えばコネクタ７におけるピン２３と終端コネクタ２７におけるピン２９と同様に、コネクタ３３の本体と一体的に形成することができる。
【０１６０】
図２０を参照すると、基部プレート１１に連結した内部分割パネル組立体３４の一部の数個のチャンネル分割パネル３２が示されている。リング形状にパターン化されたスロット３８及び交差する半径方向に延びるスロット３８１が、基部プレート１１の外側溝部３１の内部に位置している。スロット３８と３８１は、分割パネル３２を設置するために終端コネクタ４４を受けるように形成されている。分割パネル中央コネクタ４７は分割パネル３２の反対側の頂部縁部上で用いられ、上下方向に分割パネル組立体を連続させる。リング形状にパターン化した少なくとも１つの追加スロット３７をリング形状にパターン化したスロット３８の内部に位置させることができ、前者スロットも本願の他の図に示すような分割パネルを取付けるのに使用することができる。このようにして、例えばヒーターロッドを収容するための１つあるいはそれ以上の孔５２を例えば図２０で示すように分割パネル３２によって部分的にあるいは完全に取り囲むことができる。
【０１６１】
図２１を参照すると、終端（頂部及び底部）コネクタ４４が示されており、該コネクタは交差する溝部３９と３９１とによって形成された約１３８°〜約１４２°（例えば１４０°）の角度及び交差する溝部３９と３９２及び交差する溝部３９１と３９２とによって形成される約１０８°〜約１１２°（例えば１１０°）の角度を有する。他の実施例では、これらの角度は他の値、例えば２つの角については例えば約１２０°、あるいはその他の値とすることができる。ピン４１は、Ｙ字状架橋部材３３２の上面から溝部３９、３９１及び３９２内部に延びている。架橋部材３３２は、架橋部材の底壁と一緒に溝部３９、３９１及び３９２を規定する内側に向く垂直壁を有するコネクタ４４の部分４４１、４４２及び４４３を連結する。ピン４１は、コネクタ４４の上方から挿着した場合に、分割パネル３２を適所に固定するために用いることができる。例えばコネクタ７におけるピン２３、中央コネクタ３３におけるピン３６及び終端コネクタ２７におけるピン２９によって行われているように、ピン４１をコネクタ４４の本体と一体として形成することができる。コネクタ４４は、その下面から突出し溝部３９、３９１と３９２を有する面の反対側にリブ４０を有する。リブ４０は、基部プレート１１上のスロット３８と３８１とに一致するように形成することができる。コネクタ４４の下面から突出するリブ４０は、基部プレート１１のスロット３８と３８１に挿着されてコネクタ４４を基部プレート１１に取付けることができるようになっている。リブ４０は、コネクタ４０の溝部３９、３９１と３９２と反対方向に位置しかつコネクタの溝部によって形成された指示角度に対応した角度を形成する複数の部分を有することができる。従って、リブ４０はＹ字形状とすることができる。図２９はスロット３８と３８１の交差部を示し、コネクタ４４が例えば分割パネル３２を基部プレート１１に連結するために使用することができるようになっている。コネクタ４４は使用時に方向付けが可能とされて、コネクタ４４の溝部３９及び３９１の下のＹ字形状のリブ４０の部分をリング形状にパターン化されたスロット３８に装着可能とされ、かつ溝部３９２の下のリブ４０の部分は半径方向に延びるスロット３８１に装着可能とされる。分割パネル３２はコネクタ４４の溝部３９、３９１と３９２に上方から装着可能となっている。図３０は、部分４４１、４４２及び４４３の間に形成され、矢印で示す溝部３９、３９１及び３９２の位置と方向を有するコネクタ４４を示す。図３１は、溝部３９と３９１との間に形成される角度α１（１４０°）と溝部３９１と３９２との間（同様に溝部３９と３９２との間）に形成された角度β（１１０°）とを示すコネクタ４４の平面図である。
【０１６２】
図２２を参照すると、底部コネクタが示されており、該底部コネクタは交差する溝部４５１と４５２とによって形成される約１３３°〜約１３７°（例えば１３５°）の角度と交差する溝部４５１と４５３及び交差する溝部４５２と４５３とによって形成される約１０３°〜約１０７°（例えば１０５°）の角度とを有する。ピン４５４が、Ｙ字形状の架橋部材４５５の上面から溝部４５１、４５２及び４５３内に突出している。架橋部材４５５は、架橋部材の底面とともに溝部４５１、４５２と４５３とを形成する内向垂直壁を有するコネクタ４５の部分４５６、４５７と４５８とを交差させる。ピン４５４は、コネクタ４５の上方から挿着させた分割パネル３２を固定するために用いることができる。コネクタ４４におけるピン４１及び本願で示す他の類似のピンで行っているように、ピン４５４をコネクタ４５の本体と一体に形成することもできる。コネクタ４５は、その下面から突出し溝部４５１、４５２と４５３とを有する側と逆側にリブ４０１を有する。リブ４０１は、基部プレート１１上のスロットに合うように形成することができる。コネクタ４５の下面から突出するリブ４０１は、基部プレート１１上のスロット３７と３７１に挿着され、コネクタ４５を基部プレート１１に取付けることができる。リブ４０１は、コネクタ４５の溝部４５１、４５２と４５３の反対側に位置しかつ同溝部によって形成される表示角度に対応した角度をなす部分を有する。従って、リブ４０１はＹ字形状とすることができる。図２９は、スロット３７と３７１との交差部を示し、該交差部ではコネクタ４５を用いて、例えば分割パネル３２を基部プレート１１に連結する。コネクタ４５は使用時に配向可能とされ、コネクタ４５の溝部４５１及び４５２の下のＹ字形状のリブ４０１の部分はリング形状にパターン化されたスロット３７に装着可能とされ、また溝部４５３の下のリブ４０１の部分は半径方向に延びるスロット３７１に装着可能とされるようになっている。分割パネル３２は、コネクタ４５の溝部４５１、４５２、４５３に上方から装着可能となっている。
【０１６３】
図２３を参照すると、底部コネクタ４６が示されており、底部コネクタは交差する溝部４６１と４６２とによって約１２８°〜約１３２°（例えば１３０°）の角度及び交差溝部４６１と４６３及び交差する溝部４６２と４６３とによって形成される約１０８°〜約１１２°（例えば１１０°）の角度を有する。ピン４６４はＹ字形状に形成した架橋部材４６５の上面から溝部４６１、４６２及び４６３内に突出している。架橋部材４６５はコネクタ４６の溝部４６６、４６７及び４６８を連結しており、コネクタは架橋部材の底壁と共に溝部４６１、４６２、４６３を形成する内向垂直壁を有する。ピン４６４はコネクタ４６の上方から挿着したときに分割パネル３２を適所に固定するために使用することができる。コネクタ４４におけるピン４１及び本願で表示する他の類似のピンで行われているように、ピン４６４をコネクタ４６の本体と一体に形成することができる。コネクタ４６は、その下面から延びて溝部４６１、４６２及び４６３を有する側と逆側にリブ４０２を有する。リブ４０２は、基部プレート１１上のスロットと一致するように形成することができる。コネクタ４６の下面から突出するリブ４０２は、基部プレート１１上のスロット３７と３７１に挿着され、コネクタ４６を基部プレート１１に取付けることが可能となっている。リブ４０２は、コネクタ４６の溝部４６１、４６２及び４６３の反対側に位置しかつ該溝部によって形成される表示角に対応する角度をなす部分を有することができる。従って、リブ４０２はＹ字状に形成できる。図２９はスロット３７と３７１の交点を示し、該交点では、例えばコネクタ４６を用いて分割パネル３２を基部プレート１１に連結するのに使用することができる。コネクタ４７は使用時に配向可能となっており、コネクタ４７の溝部４６１と４６２の下のＹ字形状のリブ４０２の部分がリング形状にパターン化されたスロット３７に装着可能とされ、溝部４６３の下方のリブ４０２の部分が半径方向に延びるスロット３７１に装着可能とされるように、分割パネル３２は、コネクタ４６の溝部４６１、４６２と４６３に上方から装着可能となっている。基部プレート１１上の異なった半径方向に延びるスロット３７１はスロット３７に対して同一または異なった角度を形成することができ、コネクタ４５と４６はもし相違があればそれに対応して異なったリブ角度を有することもできる。
【０１６４】
図２４を参照すると、中央コネクタ４７が示されており、中央コネクタは交差溝部４７１と４７２によって形成される約１３８°〜約１４２°（例えば１４０°）の角度及び交差溝部４７１と４７３及び交差溝部４７２と４７３とによって形成される約１０８°〜約１１２°（例えば１１０°）の角度を有する。ピン４７４は、Ｙ字形状の中央架橋部材４７５の上面及び下面から突出している。架橋部材４７５はコネクタ４７の部分４７６、４７７及び４７８を連結し、コネクタの該部分は架橋部材の底壁と共に溝部４７１、４７２及び４７３を形成する内向垂直壁を有する。溝部の角度は、架橋部材４７５の両面の角度と同一とすることができる。コネクタ４７の上方あるいは下方から溝部に挿着したときに、ピン４７４を用いて分割パネル３２を適所に固定することができる。例えば、コネクタ７におけるピン２３及びコネクタ３３におけるピン３６及び表示されている他の類似のピン等で行っているように、ピン４７４をコネクタ４７の本体と一体に形成することができる。図２９はリング形状にパターン化されたスロット３８と半径方向に延びるスロット３８１の交差部を示し、交差部ではコネクタ４７が例えばパネル１１に積重される中央分割パネル３２を連結するために使用することができる。使用時にコネクタ４７を配向することができるようになっており、パネル１１のリング形状にパターン化されたスロット３８の上方で合わせて積み重ねた場合に分割パネル３２がコネクタ４７の溝部４７１と４７２に嵌合可能とされ、パネル１１の半径方向に延びるスロット３８１の上方で合わせて積み重ねた場合に分割パネル３２が溝部４７３に嵌合可能とされる。
【０１６５】
図２５を参照すると、中央コネクタ４８が示されており、中央コネクタは交差溝部４８１と４８２によって形成される約１２８°〜約１３２°（例えば１３０°）の角度及び交差溝部４８１と４８３及び交差溝部４８２と４８３とによって形成される約１０８°〜約１１２°（例えば１１０°）の角度を有する。ピン４８４が、Ｙ字形状の中央架橋部材４８５の上面及び下面から突出している。架橋部材４８５は、コネクタ４８の部分４８６、４８７、４８８を連結し、コネクタの該部分は架橋部材の底壁とで溝部４８１、４８２と４８３を形成する内向垂直壁を有する。溝部の角度は、架橋部材４８５の両面の角度と同一とすることができる。分割パネルをコネクタ４８の上方あるいは下方から挿着した場合に、ピン４８４を用いて分割パネル３２を適所に固定することができる。例えば、コネクタ７におけるピン２３及びコネクタ３３におけるピン３６及び本願で表示されている他の類似のピン等で行っているように、ピン４８４をコネクタ４８の本体と一体に形成することができる。図２９は、リング形状にパターン化されたスロット３７と半径方向に延びるスロット３７１の交差点を示し、この交差点においてコネクタ４８を用いて、例えば基部パネル１１の上方に積み重ねた分割パネル３２を連結することができる。使用時にコネクタ４８が配向可能となっており、パネル１１のリング形状にパターン化されたスロット３７の上方で分割パネルを合わせて積み重ねた場合に分割パネル３２がコネクタ４８の溝部４８１と４８２に嵌合可能とされ、かつパネル１１の半径方向に延びるスロット３７１の上方で合わせて分割パネルを積み重ねた場合に分割パネル３２が溝部４８３に嵌合可能とされるようになっている。
【０１６６】
図２６を参照すると、中央コネクタ４９が示されており、交差溝部４９１と４９２によって形成される約１３３°〜約１３７°（例えば１３５°）の角度及び交差溝部４９１と４９３及び交差溝部４９２と４９３とによって形成される約１０３°〜約１０７°（例えば１０５°）の角度を有する。ピン４９４が、Ｙ字状の中央架橋部材４９５の上面及び下面から突出している。架橋部材４９５はコネクタ４９の部分４９６、４９７と４９８を連結しており、コネクタの該部分は架橋部材の底壁とで溝部４９１、４９２と４９３を形成する内向垂直壁を有する。溝部の角度は、架橋部材４９５の両面の角度と同一とすることができる。ピン４９４を用いて、分割パネル３２をコネクタ４９の上方あるいは下方から挿着した場合にそれらを適所に固定することができるようになっている。例えば、コネクタ７におけるピン２３及びコネクタ３３におけるピン３６及び本願で表示されている他の類似のピン等で行っているように、ピン４９４をコネクタ４９の本体と一体に形成することができる。図２９はリング形状にパターン化したスロット３７と半径方向に延びるスロット３７１との交点を示し、該交点において、例えばコネクタ４９を用いて基部プレート１１に分割パネル３２を連結できるようになっている。使用時にコネクタ４９を配向させることが可能となっており、プレート１１のリング形状にパターン化されたスロット３７の上に合わせて分割パネルを積み重ねた場合に分割パネル３２がコネクタ４９の溝部４９１と４９２に嵌合可能とされ、プレート１１の半径方向に延びるスロット３７１の上方に合わせて分割パネルを積み重ねた場合に分割パネル３２が溝部４９３に嵌合可能とされるようになっている。図示されているように、基部プレート１１上の異なった半径方向に延びるスロット３７１はスロット３７に対して同一あるいは異なった角度をなすことも可能であり、それに対応して中央コネクタ４８と４９も角度が異なっている場合にはそれに応じる異なったスロット角を有することができる。
【０１６７】
図２７を参照すると、頂部コネクタ５０が示されており、頂部コネクタは交差溝部５０１と５０２によって形成される約１２８°〜約１３２°（例えば１３０°）の角度及び交差溝部５０１と５０３及び交差溝部５０２と５０３とによって形成される約１０８°〜約１１２°（例えば１１０°）の角度を有する。ピン５０４が、Ｙ字状架橋部材５０５の上面から突出している。架橋部材５０５はコネクタ５０の溝部５６６、５６７及び５６８を連結しており、コネクタの該溝部は架橋部材の底壁とで溝部５０１、５０２及び５０３を形成する内向垂直壁を有する。分割パネル３２をコネクタ５０の下方から挿着した場合に、ピン５０４によって分割パネルを適所に固定するのに用いることができる。例えば、コネクタ４４におけるピン４１及び本願で表示されている他の類似のピン等で行っているように、ピン５０４をコネクタ５０の本体と一体に形成することができる。コネクタ５０の上面から突出しているリブ５０６は頂部プレート１０上のスロットに挿着可能となっており（図３に示す）、これは基部プレート１１のスロット３７と同様とすることができるが、挿着によってコネクタ５０を頂部ベースプレートに取り付けるようになっている。リブ５０６は、頂部ベースプレート１０のスロットに合致する形状とされている。リブ５０６は、コネクタ５０の溝部５０１、５０２及び５０３と反対側に位置する部分を有し、該部分はコネクタの該溝部によって作られる表示角度に対応する角度をなす。従って、リブ５０６をＹ字形状に形成することができる。図２９はスロット５０１、５０２と５０３及びその底面のピン５０４を用いて分割パネル３２を連結するのに使用するコネクタ５０を図示するが、頂部プレートに取り付けるために、リブを設けた面５０６がコネクタ５０の上面で利用可能とされている。基部プレート１１上の底部コネクタ４６のリブ面４０２を図示するように配置し、それに符合するように頂部プレート１０のスロットに対してコネクタ５０のリブ面５０６を同様の配置で配向させることができる。
【０１６８】
図２８を参照すると、頂部コネクタ５１が示されており、該頂部コネクタは交差溝部５１１と５１２によって形成される約１３３°〜約１３７°（例えば１３５°）の角度及び交差溝部５１１と５１３及び交差溝部５１２と５１３とによって形成される約１０３°〜約１０７°（例えば１０５°）の角度を有する。ピン５１４が、Ｙ字状に形成した架橋部材５１５の上面から突出している。架橋部材５１５はコネクタ５１の部分５８１、５８２及び５８３を連結しており、該部分は架橋部材の底壁とで溝部５１１、５１２及び５１３を形成する内向垂直壁を有する。ピン５１４は、分割パネル３２をコネクタ５１の下方から挿着した場合に分割パネルを適所に固定するために用いることができる。例えば、コネクタ４４におけるピン４１及び本願で示されている他の類似のピン等で行っているように、ピン５１４をコネクタ５１の本体と一体に形成することができる。コネクタ５１の上面から突出するリブ５１６は頂部プレート１０（図３参照）のスロットに挿着可能となっており、該スロットは基部プレート１１のスロット３７と同様のものとすることができるが、この挿着によってコネクタ５１を頂部プレートに取り付けることができる。リブ５１６は、頂部プレート１０のスロットに対応するように形作られるのがよい。リブ５１６は、コネクタ５１の溝部５１１、５１２と５１３とは反対側に位置する部分を有するのがよく、該部分は該溝部によって作られる図示の角度に対応する角度をなす。したがって、リブ５１６はＹ字状であるのがよい。図２９はスロット５１１、５１２と５１３及びその底面のピン５１４を用いて分割パネル３２を連結するのに使用するコネクタ５１を図示するが、頂部プレートに取り付けるために、リブ面５１６がコネクタ５１の上面で利用可能とされている。基部プレート１１上の底部コネクタ４６のリブ面４０２を図示するように配置し、それに符合するように頂部プレート１０のスロットに対してコネクタ５１のリブ面５１６を同様の配置で配向させることができる。頂部プレート１０は基部プレート１１上のスロット３７１と同様に半径方向に延びる相異なるスロットを有し基部プレート１１のスロット３７と同様にスロットに対して同一あるいは異なる角度を形成することができ、異なる角度の場合にはそれに対応させて、コネクタ５０と５１は異なったリブ角度及びスロット角度を有していてもよい。
【０１６９】
図２９を参照すると、例えば上記図のいくつかにおいて説明したような特徴を有する内側分割セグメント組立体３４が図示されている。溝部５０１が、リング形状にした４つのサブアッセンブリ状に並べた内側遮蔽セグメント３２によって形成され、該遮蔽セグメントはコネクタ４４、４５、４６を含む底部コネクタと、コネクタ４７、４８と４９を含む中央コネクタとコネクタ４４、５０と５１を含む頂部コネクタによって連結されている。
【０１７０】
本発明の封じ込めシステムの別の特徴は、パネル、分割パネル等を連結するのに使用することができるパネルコネクタに関する。パネルコネクタは、例えば図９、図１４、図１９、図２１〜図２８、図３０及び図３１等に示すコネクタの構成を有するものとすることができるが、それらに限定されるものではない。例えば、図２〜図９及び図１４〜図３１の説明で指摘したように、コネクタは少なくとも終端（頂部及び／又は底部）コネクタと中央コネクタのカテゴリーに入るタイプを含むことができる。終端コネクタは、例えば１つあるいはそれ以上のパネルを基部プレートに連結するのに使用することができる。中央コネクタは、例えば１つのパネルを１つのパネルに、１つのパネルを複数のパネルに、あるいは複数のパネルを複数のパネルに連結するのに使用することができる。簡単にするために、複数のパネルあるいは複数の分割パネルを連結するために用いるものも含めて、両方のカテゴリーを一般的にパネルコネクタと参照することができ、いくつかの特徴を共有することができる。コネクタにおけるいくつかの相違点はパネル組立体の意図するユースポイントに関連するが、指摘した図のいくつかでのこれらの相違点も本明細書で説明する。
【０１７１】
例えば、２つ以上のパネルを一緒に連結するパネルコネクタは、交差する溝部を形成する少なくとも第１及び第２の一対の対向壁を有する。第１の対の対向壁はそれぞれ平坦な内面を有し、第１の対の対向壁の内面は互いに平行に配向することができる。底壁は第１の平坦面を有し、該第１の平坦面は第１の対の対向壁の各々の平坦な内面と交差し、第１の対の対向壁と底壁とが一緒になって平坦な底面に垂直とされた平面状内面壁を有する第１の溝部を形成するようになっている。第２の対の対向壁はそれぞれ平坦な内面を有し、第２の対の対向壁の内面を互いに平行に配向することができ、かつ第２の対の対向壁の内面を底壁の第１の平坦面と交差させ、第２の対の対向壁と底壁とが一緒になって平坦な底面に垂直とされた平坦な内面壁を有する第２の溝部を形成するようにできる。第１の溝部は溝部交差部において第２の溝部と交差できるようになっており、交差部では第１の溝部の底面は第２の溝部の底面とは同一平面となっている。第１対の対向壁のいずれの対向壁も第２対の対向壁の対向壁のいずれとも同一平面とはなっていない。第１対の対向壁、第２対の対向壁及び底壁はすべて炭素系材料、例えばグラファイト等から形成することができる。パネルコネクタはさらに互いに対して角度をつけた第１の溝部と第２の溝部を有することができ、溝部の交差部はコーナを有する。溝部の交差部は、例えば湾曲面を有することもできる。さらに、パネルコネクタは、第１の溝部に対して垂直に見て一緒になって角カップ形の横断面をなす第１対の対向壁と底壁とを有することができ、第２の対向壁と底壁とが一緒になって第２の溝部に対して垂直に見て角張ったカップ形の横断面を有することができる。これらの特徴のいくつかあるいは全てを有するパネルコネクタには、例えば図９、図１４、図１９、図２１〜図２８、図３０及び図３１等のコネクタあるいは他の設計のものが含まれる。
【０１７２】
他の実施例では、パネルコネクタは第１の平坦面に対向する第２の平坦面を持つ底壁を有することもでき、さらにパネルコネクタは第３対及び第４対の対向壁を有することもできる。第３対の各々の対向壁は平坦な内面を有しかつ互いに平行に指向させることができ、その場合に第３対の対向壁の平坦な内面は底壁の第２の平坦面と交差して第１の溝部から離反した方向に向いた第３の溝部を形成する。第４の対の各々の対向壁は平坦な内面を有しかつ互いに平行に指向させることができ、その場合に第４対の対向壁の平坦な内面は底壁の第２の平坦面と交差して第２の溝部から離反した方向に向いた第４の溝部を形成する。さらに、第３の溝部は溝部の第２の交差部において第４の溝部と交差することができ、第３の溝部の底面は第４の溝部の底面と同一平面とすることができる。第３対の対向壁のいずれの対向壁も第４対の対向壁のいずれの対向壁とも同一平面とはなっていない。第３対の対向壁と第４対の対向壁は、炭素系材料、例えばグラファイトから形成することができる。第１対の対向壁、底壁及び第３対の対向壁は一緒になって、第１及び第３の溝部に垂直に見た場合に例えばＨ形状の横断面を有することができ、第２対の対向壁、底壁及び第４対の対向壁も一緒になって第２と第４の溝部と垂直方向に見た場合にＨ形状の横断面を有することができる。これらのコネクタは、一般的には例えば、図９に示すような中央コネクタとして使用することができる。図示するように、これらのタイプの中央コネクタは、例えば図２と図３に示すような内部遮蔽パネルを連結するために用いることができる。
【０１７３】
別の実施例では、パネルコネクタは、さらに第１の平坦面に対向してリブを有する底壁を有することもできる。リブは、例えば基部プレート上の溝部に挿着させることができる。このコネクタは、一般的には、図１４に示すような終端コネクタとして、図１５に示すようにパネルを基部プレートに連結するために用いることができる。
【０１７４】
他の実施例では、さらに本パネルコネクタは例えば図１９、図２１〜図２８、図３０及び図３１に示すようにコネクタの少なくとも１つの側面上の３対の内向垂直壁によって形成されるＹ字形状に交差する溝部あるいはチャンネルを有することもできる。これらのコネクタは、さらに第１対及び第２対の対向壁と同じコネクタの側に第３対の対向壁を有し、これら３対の対向壁は底壁と一緒になって、交差する３つの溝部あるいは溝部を形成し、Ｙ字形状の溝部あるいは溝部パターンを規定する。例えば、図１７、図２０及び図２９に示すように複数のパネルを複数のパネル（分割プレートを複数のプレート）に接続するための中央コネクタに関するこれらの構成のいくつかのものでは、図１９と図２４〜図２８に示すように、Ｙ字形状の溝部がコネクタ本体の両面に設けられている。図１７、図２０及び図２９に示すように、パネル（分割パネル）を基部プレートに連結する終端コネクタに関するいくつかの他の設計では、Ｙ字形状の溝がコネクタ本体の１つの側に設けられ、図２１〜図２３及び図３０〜図３１に示すように、対応するＹ字形状のリブがコネクタ本体の反対面に設けられている。
【０１７５】
例えば、図９、図１９及び図２１〜図２８に示すように、上述のパネルコネクタの任意のものは、さらに少なくとも１つの底壁から溝部に突出する少なくとも１つの一体型コネクターピンを有することが可能となっているか、あるいは少なくとも1つの一体型のコネクターピンがコネクタの各溝部の底壁から突出することが可能となっているか、あるいは複数（例えば、２個、３個、４個あるいはそれより多い個数）の一体型連結ピンがコネクタの底壁から突出することもできる。ピンを部分的あるいは完全にコネクタの内壁及び底壁によって形成される溝部あるいはチャンネル内部に、例えば、溝部あるいはチャンネルの全深さに対して少なくとも３％、あるいは約３％から約１００％まで、あるいは約５％から約３０％まで、あるいは約７％から約２５％まで、あるいは約１０％から少なくとも約２０％まで、あるいは他の数値で、突出させることができる。図示するように、ピンを含める場合には、ピンはパネル上の揃えたスロットに挿着可能に形成しかつ寸法を合わせることができる（例えば図１０参照）。
【０１７６】
本発明は、さらにガスを利用あるいはガスを生成する熱制御ガス相化学反応プロセスを行う装置に関し、該装置は、チャンバと、チャンバ内に収納し炭素系材料からなる本発明の遮断セグメント及び／又は遮蔽セグメント及び／又は分割セグメントとを有し、オプションとして遮断セグメント及び／又は遮蔽セグメント及び／又は分割セグメントが複数の連結されたユニット（例えばパネル）の組立体からなる。「連結された」は、少なくとも１つの軸（あるいは少なくとも２つの軸）に相対運動することを防止あるいは制限する態様で隣接するユニットを結合することを意味する。遮断セグメント及び／又は遮蔽セグメント及び／又は分割セグメントのパネルを連結することによって、十分な構造上の強度及び剛性によって十分なガス及び／又は熱保持性を組み立てた遮断セグメント及び／又は遮蔽セグメント及び／又は分割セグメントに付与し、高い反応温度（例えば１０００℃以上）でのその形状を保持することができる。
【０１７７】
複数のパネルを連結態様で一緒に結合すると、連結する連続ユニット（例えばパネル）によって形成される結合部により、遮断セグメント及び／又は遮蔽セグメント及び／又は分割セグメントの内表面及び外表面の間に蛇行行路が形成され、それによってセグメント内部からの熱損失及びガス漏れを阻止することができる。遮断材を用いる従来のシステムと異なり、本発明においては、遮断セグメント及び／又は遮蔽セグメント及び／又は分割セグメントの任意の１つの領域が損傷あるいは劣化した場合でも、全体の本体を交換する必要がなく、摩耗あるいは損傷した領域のみを交換することができ、本発明の封じ込めシステムでは非損傷あるいは非摩耗パネルのいずれも交換する必要がない。
【０１７８】
オプションとして、遮断セグメント及び／又は遮蔽セグメント及び／又は分割セグメントが複数のパネルからなる場合には、各々のパネルの少なくとも一方の側面に連結機構を設けて隣接するパネルの相補的連結機構と協働するようにすることもできる。オプションとして、パネルの全ての面に連結機構を形成することもできる。
【０１７９】
オプションとして、本発明の任意のセグメントの連結機構が隣接パネルの相補的な溝部あるいは凹部に収容可能な舌状突出物を含むこともできる。連結部で舌部と溝部を組み付けることによって、組み立てた遮断セグメント及び／又は遮蔽セグメント及び／又は分割セグメントの間に反応ガスのための蛇行行路が形成される。連結部の蛇行行路によって、ガスや熱が容易に漏れ出し所望されない損失を起こす可能性のある直線的貫通スロットが隣接・当接するパネル間に形成されるのを回避する。
【０１８０】
あるいは、パネルは相補的な溝部や凹部を有することができ、該溝部や凹部は隣接パネルと協働して、隣接パネルを一緒に連結するキーを収容するチャンネルを形成することができる。複数パネルを一緒にスナップ式に嵌合してパネルが外れるのを防止することができる。
【０１８１】
遮断性を付与することに加えて、パネルは半導体材料を製造する際にガスの腐食性に耐えなければならない。本発明の封じ込めシステムは、ＣＶＤ反応装置及び／又は熱変換装置において順調に作動可能となっている。
【０１８２】
本発明の装置は、半導体材料のガス状前駆体化合物を熱分解することによって半導体材料を加熱ソース状に化学蒸着するための反応装置とすることができる。半導体材料がシリコンの場合には、ガス状前駆体化合物をシランガス、例えばモノシラン、ジシランあるいはそれらの混合物とすることができる。あるいは、ガス状前駆体をハロシランガス、例えばトリクロロシランとすることができる。装置を、反応装置で用いる半導体材料のガス状前駆体化合物を製造するための変換装置とすることもできる。
【０１８３】
オプションとして、本発明は封じ込めシステムの部品（例えば、遮断セグメント、遮蔽セグメント及び／又は分割セグメント）のための剛性−可撓性ハイブリッド材料を含むことができる。剛性−可撓性ハイブリッド材料は、例えば剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料とすることができ、該ハイブリッド遮断材料は、例えば少なくとも一層の可撓性遮断層に接着させた少なくとも一層の剛性遮断層を含むことが可能であり、その場合に剛性遮断層と可撓性遮断層は炭素系材料から形成する。可撓性遮断材は、直径１０インチ（２５．４cm）の形状に湾曲することができ、かつ依然遮断材として使用可能である任意の遮断材として定義する。剛性遮断材は、少なくとも約１０psiの曲げ強度を有する任意の遮断材と定義する。
【０１８４】
剛性−可撓性ハイブリッド材料は、剛性遮断材あるいは可撓性遮断材のいずれかのみを用いる場合に比較して、著しい利点を付与する。可撓性遮断材料は良好な遮断特性を有するが、中実形状を必要とする用途で使用するためにはその構造上の強度に欠ける。剛性遮断材は優れた構造上の特性があるが、可撓性遮断材に比較して遮断材料として有効性が低い。
【０１８５】
剛性材及び可撓性材料は、両方ともレーヨン、ＰＡＮ、ピッチあるいは他の適当な炭素前駆体材料も含め、任意の適当な炭素繊維前駆体から形成することができるが、これらのものに限定されるものではない。
【０１８６】
可撓性遮断材料の合計が、少なくとも約０．２５インチ（０．６cm）の厚さを有することができる。２つの遮断材を互いに任意の適当な方法で接着することもできる。
【０１８７】
剛性層及び可撓層は任意の種々の交互配列した関係で組むことが可能であり、液状あるいは乾燥形状のいずれかの状態でも組むことが可能である。個々の剛性層及び可撓層は、種々の厚さを有することができる。全体の可撓層の厚さの合計は、少なくとも約０．２５インチ（０．６cm）とすることができる。組み合わせた層の全体の厚さは、約０．２５（０．６cm）〜９．０インチ（２２．９cm）の範囲とすることができる。
【０１８８】
層状にした遮断材料は、また少なくとも一層の可撓性グラファイト（グラファイト箔としても知られる）を含むこともできる。剛性層と可撓層と該少なくとも１つのグラファイト箔層は、任意の種々の交互配列関係に組み合わせることができる。
【０１８９】
また、層状の遮断材料は少なくとも一層のカーボンファイバーコンポジット（ＣＦＣ）材を含むことができる。剛性層と可撓層と少なくとも一層のＣＦＣ層は、任意の種々の交互配列する関係で組み合わせることができる。
【０１９０】
層状にした遮断材料は、少なくとも一層のグラファイト箔層と一層のＣＦＣ層とを含むことができる。剛性層と可撓層及び少なくとも一層のグラファイト箔層と少なくとも一層のＣＦＣ層を任意の交互配列する関係で組み合わせることができる。
【０１９１】
層状にした遮断材料も、少なくとも一層のグラファイト塗料層を含むことができる。剛性層及び可撓層及び少なくとも一層のグラファイト塗料層は、少なくとも一層のグラファイト箔層と組み合わせて、あるいは少なくとも一層のグラファイト箔層の代替として、任意の交互に配列する関係で組み合わせることができる。
【０１９２】
層状にした材料は、温度、温度と真空、あるいは温度とハロゲンガスを用いて浄化することができる。複数の層を組み合わせた後、層状遮断材料を機械加工して種々の形状とすることができる。
【０１９３】
さらに詳しく述べると、例として剛性−可撓性遮断ハイブリッド材料１が少なくとも一層の可撓性遮断層２に接着した少なくとも一層の剛性遮断層３を有し、剛性遮断層３と可撓性遮断層２が炭素系材料を含む。可撓性遮断材料の合計が少なくとも約０．２５インチ（０．６cm）の厚さを有することができる。剛性遮断材料は、少なくとも約１０psiの曲げ強度を有する任意の遮断材料として定義される。剛性遮断材料３は、レーヨン、ＰＡＮ、ピッチあるいは他の適当な炭素前駆体材料も含め、任意の適当な炭素繊維前駆体から形成することができるが、これらのものに限定されるものではない。さらに、カーボンブラック粒子、コークス粒子及び／又はセラミックファイバー等のフィラーを可撓性遮断材料中に含めてもよい。さらに、剛性遮断材料３は約０．１〜０．２５g／ccの密度を有することもできる。
【０１９４】
可撓性遮断材料２は、直径が１０インチ（２５.４cm）の形状体の周りに曲げることが可能でかつ依然遮断材料として使用可能である任意の遮断材料として定義される。可撓性遮断材料２は、レーヨン、ＰＡＮ、ピッチあるいは他の適当な炭素前駆体材料も含む任意の適当な炭素繊維前駆体から形成することができるが、これらのものに限定されるものではない。可撓性遮断材料は０．１インチ（０．３cm）〜２．０インチ（５．１cm）の範囲の種々の厚さを有する炭素繊維前駆体から形成することができる。さらに、フィラーを可撓性遮断材料中に含めることもできる。可撓性遮断材料は、約１．０〜５０デニールのデニールあるいはリニアー重量密度を有する炭素繊維から形成することもできる。同様に、可撓性遮断材料は、約０．０５〜０．１５g／ccの範囲の密度を有することもできる。
【０１９５】
剛性遮断層３の材料と可撓性遮断層２の材料を互いに接着させて、任意の適当な態様の積層体構造を形成することもできる。積層構造を形成する例としては、特に適合させた高温のり／接着剤あるいは樹脂またはセメントを用いて可撓性遮断材を剛性ボードに接着する方法が含まれるが、このものに限定されるものではない。他の接着方法には、真空圧を用いて可撓性遮断材料の繊維を剛性ボードの方向に引く方法がある。米国特許第6,248,677（Dowding, L. D）の一つの例示的方法では、カーボンファイバーを含むスラリーを適当な型に入れた剛性ボード材料上に注ぎ、真空圧を加えてスラリー中のファイバーを剛性ボードの方向に引く。ファイバーは剛性ボードの方向に引かれるので、ファイバーが十分に絡み合って可撓性遮断層を形成する。その後、複合材料を型から取り外し、放置して乾燥し積層構造体を形成する。接着剤、例えばフェノール樹脂とコーンシロップとの混合物によって剛性遮断層材料と可撓性遮断層材料とを一緒に接着することもできる。この接着混合物は、それを適用するのを助けるために水で希釈することもできる。その後、本技術で一般に知られているように１００℃〜２５０℃の範囲の温度で接着剤を硬化して樹脂を固めて（接着剤中の重合性鎖を架橋）、素地体を形成することができる。そして、素地状態の接着層を１０００℃より高い温度にアルゴンや窒素等の不活性雰囲気で熱処理して遮断材料の特性を改良するとともに、硬化した樹脂を炭化させて複数の遮断層を一緒に保持する炭素結合を形成することができる。素地状態で複数の遮断層を一緒に結合するのに十分な接着性を有し、かつ当該技術で一般に知られている高温で熱処理するときに炭化して炭素結合を形成することができる他の接着剤あるいは炭素前駆体を使用することができる。他の接着剤には、ピッチあるいはタールが含まれるが、これらに限定されない。剛性材料及び可撓性材料は、レーヨン由来の炭素繊維、ピッチ由来の炭素繊維及びＰＡＮ由来の炭素繊維等の異なる炭素前駆体から形成することができる。
【０１９６】
剛性層および可撓層は種々の交互配列させた関係に組み合わすこともできるし、また液状あるいは乾燥形態のいずれかの状態で組み合わすこともできる。図３２は、剛性層３と可撓層２から形成した層状の遮断材料の一実施例を図示する。別の実施例では、複数層を剛性層−可撓層−可撓層−可撓層−剛性層の構成で配置している。さらに別の実施例では、複数層を可撓層−剛性層−可撓層−剛性層−可撓層の構成で配置している。個々の剛性層及び可撓層は種々の厚さを持つことができる。全ての可撓層の厚さの総計としては、少なくとも約０．２５インチ（０．６cm）の厚さとすることができる。結合層の全体の厚さは、例えば０．２５（０．６cm）〜９．０インチ（２２．９cm）の範囲とすることができる。
【０１９７】
層状遮断材料４は、グラファイト箔材料としても知られている少なくとも一層の可撓性グラファイト層５を含むこともできる（図３３参照）。グラファイト箔は、通常鉱物グラファイト（膨張性のフレイク状グラファイト）から製造される。グラファイト箔は優れたシ−リング材料であり、化学品、耐高温ガスケット、シーリング部品、圧縮パッキング等を製造するのに使用することができる。その方向性のある熱伝導性特性を用いて、グラファイト箔は産業炉や熱フローを制御し拡散させる電子装置におけるライナーとしてしばしば使用されている。グラファイト箔は、見かけ密度が少なくとも１．００〜１．２５g／ccである。グラファイト箔層は、０．０１０（０．０２５４cm）〜０．２５インチ（０．６cm）の範囲の厚さを有する。剛性層３と可撓層２と少なくとも一層のグラファイト箔層は、種々のいずれかの交互配列した関係で組み合わせることができる。図３３は、剛性層３、可撓層２及びグラファイト箔層５から形成した層状の遮断材料４の一実施例を示す。別の実施例では、これらの層をグラファイト箔層−剛性層−可撓層−グラファイト箔層−可撓層−可撓層−剛性層の構成で配置している。さらに別の実施例では、複数層をグラファイト箔層−可撓層−剛性層−可撓層−剛性層−可撓層−グラファイト箔層の構成で配置している。
【０１９８】
層状遮断材料は、少なくとも一層の炭素繊維複合体（ＣＦＣ）材料も含むことができる。ＣＦＣ材料は、厳格な構造用途及び高温用途で役に立つ強度の高い二方向性ファイバー補強複合体材料である。ＣＦＣ材料の織構造体(weave construction)は、厚さ方向に渡り優れた熱特性及び優れた遮断特性を付与する。ＣＦＣの見かけ密度は、少なくとも１．０g／cc〜１．６g／ccである。ＣＦＣ層は、０．０６２５インチ（０．１６cm）〜０．５インチ（１．３cm）の範囲の厚さを有することができる。剛性層と可撓層と少なくとも一層のＣＦＣ層を種々のいずれかの交互配列した関係で組み合わせることができる。これらの層を剛性層−可撓層−可撓層−可撓層−剛性層−ＣＦＣ層の構成で配置することができる。別の実施例としては、複数層を可撓層−剛性層−可撓層−剛性層−可撓層−ＣＦＣ層の構成で配置することができる。
【０１９９】
層状の遮断材料は、少なくとも一層のグラファイト箔と一層のＣＦＣ層を含むことができる。剛性層と可撓層と少なくとも一層のグラファイト箔と少なくとも一層のＣＦＣ層を種々のいずれかの交互配列した関係で組み合わせることができる。１つの実施例では、これらの層をグラファイト箔層−剛性層−可撓層−グラファイト箔層−可撓層−可撓層−剛性層−ＣＦＣ層の構成で配置することができる。他の実施例では、複数層をグラファイト箔層−可撓層−剛性層−グラファイト箔層−可撓層−剛性層−可撓層−ＣＦＣ層の構成で配置することができる。
【０２００】
層状遮断材料６は、少なくとも一層のグラファイト塗料層７を含むこともできる（図３４参照）。グラファイト塗料層７は、ダストやガスの放出をさらに低減し、あるいは熱反射面として機能するために適用することができる。剛性層３と可撓層２と少なくとも一層のグラファイト塗料層７を少なくとも一層のグラファイト箔層と組み合わせてあるいは少なくとも一層のグラファイト箔層の代替として、種々のいずれかの交互配列した関係で組み合わせることができる。図３４は、剛性層２、可撓層３及びグラファイト塗料層７から形成した層状遮断材料の一実施例である。別の実施例では、複数層をグラファイト塗料層−剛性層−可撓層−グラファイト箔層−可撓層−可撓層−剛性層の構成で配置することができる。さらに別の実施例では、複数層をグラファイト塗料層−可撓層−剛性層−可撓層−剛性層−可撓層の構成で配置することができる。
【０２０１】
ＣＦＣ層は、少なくとも一層のグラファイト箔層と組み合わせてあるいはその代替として、剛性層と可撓層と少なくとも一層のグラファイト塗料層と一緒に含めることができる。一実施例では、複数層をグラファイト塗料層−剛性層−可撓層−グラファイト箔層−可撓層−可撓層−剛性層−ＣＦＣ層の構成で配置することができる。他の実施例では、複数層をグラファイト塗料層−可撓層−剛性層−可撓層−剛性層−可撓層−ＣＦＣ層の構成で配置することができる。
【０２０２】
層状の遮断材料８は、図３５、図３６及び図３７に示すように形成することができる。複数層をグラファイト箔層５−剛性層２−可撓層３−可撓層３−可撓層３−剛性層２−グラファイト箔層５の構成で配置することができる。各グラファイト箔層５は約０．５mmの厚さであり、各剛性層２は約１０mmの厚さであり、各可撓層３は約２５mmの厚さである。
【０２０３】
層状材料は、温度、温度と真空、及び／又は温度とハロゲンガスを用いて浄化することができる。複数層を組み合わせたのち、層状遮断材料を機械加工して、長方形、正方形、六角形、円筒形、円錐形等を含む種々の形状にすることができるが、これらのものに限定されるものではない。遮断材料は、炉あるいは他の装置の形状に実質的に一致した複雑な形状に機械加工することもできる。
【０２０４】
可撓性材料の遮断特性と剛性ボードのより高い構造強度と剛性を組み合わせることによって、本発明は半導体材料を生産する場合等の領域において遮断性を付与することができる。
【０２０５】
図３８〜図４０に示すように、本発明では、遮断ライナー２７は適当な連結機構によって一緒に連結した複数のユニット２８の組立体から形成することができる。図３９、図４０に示すように、遮断ライナー２７は個々の連結ユニット２８から組み立てられたリング形状のサブアッセンブリ２９から構成することができる。リング形状のサブアッセンブリ２９の個数によって、遮断性ライナー２７の高さが決定される。
【０２０６】
遮断性ライナーがどの程度の個々のユニットに分解されるかについての制限はないが、遮断性ライナーを作るのに用いるユニットの数は、実用上遮断性ライナーの構造強度及び統合性を危うくするほど多くすべきではない。本発明で使用するための効果的なユニットは、長方形あるいは正方形である。
【０２０７】
また、本発明はガスを用いたあるいはガスを生産する熱制御ガス相化学プロセスを実施するための装置に関する。該装置は、チャンバと、チャンバ内に収容され且つ炭素系材料で構成された遮断性ライナーとを有し、遮断性ライナーは複数の連結されたユニットの組立体からなる。
【０２０８】
遮断性ライナー及び／又は基部プレートを形成するためには一体化した本体が必要とされるということが従来信じられてきたことに反し、かつ反応性ガスは連結ユニットを連結する結合部で弱まるという予想に反して、本発明では、連結したユニットによって組立遮断性ライナーに対して十分な構造強度と剛性を付与するとともに、十分なガス及び熱保持性を付与することができ、高い反応温度でもその形状を保持することが可能となる。
【０２０９】
連続ユニットを連結することによって形成した連結部により遮断性ライナーの内面と外面との間に蛇行行路が形成され、それによってライナーからの熱損失及びガス漏れを阻止する。当該技術では現在、遮断性ライナーのいずれか一領域が劣化しても、全体のライナー本体を取り換える必要があり、コストアップとなっていた。このことは、ガスやクロロシランや塩化水素等の副生成物の腐食性によって特に広く見られる。一方、本発明では、遮断性ライナーのいずれの一領域であっても、１個あるいは２個以上の個々の遮断性ユニットを交換することによって修理することが可能となっている。
【０２１０】
遮断性ライナーを個々のユニットあるいはさらにサブユニットに分けることによって、ライナーの取り扱い、移送あるいは補完に関連する問題が低減される。サブユニットはほぼ平坦にすることができるので、湾曲あるいは弓状タイプのものに比較して、各ユニットは例えば静水加圧成形や等圧成形技術等の簡単な成形技術によって容易に成形することができるとともに、ほとんど機械的な作業を必要としない。さらに、優れた構造特性あるいは遮断特性を有する一層あるいは２層以上の他の材料を追加することによってユニット及び／又はサブユニットの特性を容易に向上させることができる。
【０２１１】
オプションとして、各々のユニットあるいはサブユニットの少なくとも一側面に連結機構を形成することによって、隣接ユニットあるいはサブユニットの相補的な連結機構と協働することを可能とすることができる。任意であるがサブユニットの全ての面に連結機構を形成することもできる。
【０２１２】
オプションとして、連結機構が隣接ユニットの相補的な溝部あるいは凹部で受けることができる舌状突起からなる。連結部の舌部と溝部の組立体によって組み立てたライナーの内面と外面との間に反応ガスに対する蛇行行路が形成される。連結部のこのような蛇行行路によって、隣接・当接するユニットあるいはサブユニット間の連結部に直線的な狭い貫通隙間が形成されるのを回避している。直線的な狭い貫通隙間では、ガスや熱が容易に漏れ出し、好ましくない損失を生ずることになる。
【０２１３】
あるいは、ユニットが隣接ユニットと協働する相補的な溝部あるいは凹部を備え、該相補的な溝部あるいは凹部は隣接ユニットを一緒に連結するキーを収容する為のチャンネルを形成するようにすることもできる。これらのユニットをスナップ式に一緒に嵌合してユニットがばらけるのを防止することもできる。
【０２１４】
遮断特性を付与することに加えて、ユニットは半導体材料を製造する際にガスの腐食性に耐える必要がある。従って、少なくとも１つのユニットは炭素繊維等のカーボンからなっている。フェルト遮断材の遮断特性と剛性ボードのより高めた構造強度と剛性を組み合わせることによって、ユニットは上述の通り剛性ボード遮断材料の特性を備えることができる。
【０２１５】
遮断性ライナーは、ＣＶＤ反応装置及び熱変換装置の両方に遮断性を付与することができる。
【０２１６】
当該装置は、半導体材料のガス状前駆体化合物を熱分解することによって半導体材料を加熱源に化学蒸着するための反応装置とすることができる。
【０２１７】
半導体材料がシリコンの場合には、ガス状前駆体化合物は、例えばモノシラン、ジシラン及び／又はそれらの混合物のシラン化合物ガスとすることができる。ガス状前駆体は、例えばトリクロロシラン等のハロシランガスとすることもできる。
【０２１８】
当該装置は、反応装置で用いる半導体材料のガス状前駆体化合物を製造するための変換装置であってもよい。
【０２１９】
遮断性ライナーの内面と外面との間の連結部に変換チャンバからの熱損失と排ガスの漏出を阻止するための蛇行行路を形成する、当該技術で一般的に知られているいずれの連結機構でも許容される。これによって各ユニットを図３９に示すようなリング内に確実に連結するばかりではなく、複数の個々のリングを一緒に連結して図４０に示すような円筒体を形成することもできる。例えば、典型的な熱変換炉においては、遮断ライナーを４つのリングから組み立て、各リングを２０個の連結ユニットから形成することができる。このようにして、合計で８０個のユニットで遮断ライナーの円筒体を形成する。あるいは、各ユニットを複数のリングに形成することも可能であり、リング形状の複数のユニットを一緒に組み合わせて遮断体を形成することもできる。遮断体を円筒体として図示したが、本発明は円筒形状のものに限定されず、変換チャンバの周囲に効果的な遮断性を付与する他のいずれの形状体、例えば楕円、角形あるいはいずれかの必要とされる横断面の筒体であってもよい。
【０２２０】
上述した通り、連続するユニット間の連結部の連結機構によって、遮断性ライナーの内面と外面との間に蛇行行路を形成し、熱損失と排ガスの封じ込めを阻止する。連結機構の例としては、舌部と溝部の機構あるいは蟻継機構があるが、これらのものに限定されるものではない。ユニットを一緒にスナップ式嵌合をして、確実な結合を行なうとともに、それらが分離するのを阻止することができる。図３９、図４１に示すように、本発明では、各ユニットは長方形状とされ、反応チャンバに露出される内壁３０と、変換チャンバから離反した方向に向いている外壁３１と、リング内の隣接ユニットに当接している側壁３２と、頂部３３と底壁３４とを有する。各ユニットの高さと幅は、遮断性ライナーを形成するユニットのサイズと個数により変わることができる。図４０に示す遮断性ライナーは４つのリングの組立体から形成することができ、各リングは２０の連結ユニットから形成されている。熱変換炉に遮断性を付与する目的の場合には、各ユニットの高さと幅をそれぞれ２０．９インチ（５３．１cm）と９．８５インチ（２５cm）とすることができる。隣接するユニットが一緒に当接したときに、これらのユニットは組み合わさって図１０、図１１に示すようなリングとなるように、ユニットの各側壁３２に角度をつけることができる。各側壁はユニット２８に沿って延びる凹部あるいは溝部３５を有し、凹部あるいは溝部は隣接ユニット上の相補的な溝部あるいは凹部と協働して隣接するユニット同士を一緒に連結するキーを収容するチャンネルを形成する。図４１、図４２は、２個の当接する連続ユニット２８間の連結例を示す。隣接するユニットの溝部あるいは凹部３５の位置合わせをしてユニット同士を一緒に固定するためのキーあるいはピン３６（図４４参照）を収容するチャンネルあるいはキー路を形成する。このタイプの連結機構はリング状に隣接ユニット同士を連結するのみならず、遮断性ライナーの内面と外面との間に熱損失を阻止するための蛇行行路を提供する。あるいは、舌部と溝部の機構あるいは一緒にスナップ式に嵌合を行う蟻溝機構を使用することによってキーを使用するのを不要とする。
【０２２１】
側壁に形成した連結機構に加えて、各ユニットの頂壁３３と底壁３４にも連結機構を形成することができる。図４３に示すように、各ユニットの頂壁３３と底壁３４はそれぞれ突部３７と相補的な溝部３８とを有し、該突部と相補的な溝部は該ユニットの上方及び下方の隣接ユニットの凹部や凸部とそれぞれ協働するようになっている。図４３に示すように各ユニットの４つの全ての側面に連結機構を設けることによって、各ユニットの両側面が該ユニット両側の側方に配置された隣接ユニットと協働できるのみでなく、該ユニットの頂壁及び底壁も該ユニットの上方及び下方に配置された隣接ユニットと協働することができる。使用の際には、各ユニットを遮断性ライナーのリング内部で連結するが、図４０に示すような円筒体を形成するリングの数を逐次増やすことによって遮断性ライナーの高さを高くすることができる。
【０２２２】
各ユニットの前壁（内壁）３０と後壁（外壁）３１は平坦にすることができる。湾曲あるいは弓状タイプの面（図４１）に比較して、平坦な面は形成しやすく、少ない機械加工作業のみ必要とされる。形成技術の例としては、静水圧加圧成形法及び等圧加圧成形法等の加圧成形法あるいは一体成形法があるが、これらのものに限定されない。連結機構を形成する凹部及び突起部は、機械加工によりユニットにするか、あるいは成形作業中に成形することができる。前向壁及び後向壁が平らな場合には、リングは多角形構造となる。さらにより緊密に円筒形状に近づけるためには、リングを１０個以上、好ましくは２０個以上のユニットで形成することが好ましい。図４５は複数の連結ユニット２８の組立体から形成した遮断性ライナー２７の斜視図を示し、各ユニットの前壁（内壁）３０と後壁（外壁）は平坦とされ、その横断面は多角形状となっている。
【０２２３】
遮断性ライナーが上記分離した個々の連結ユニットの組立体によって形成されていることに加えて、基部プレート２２（図３８）と蓋４０（図４６）も連結ユニットの組立体によって形成することができる。遮断ライナーについて説明したのと類似の連結機構を基部プレートのユニットを一緒に連結するために用いて、基部プレートの上面及び底面の間に熱損失及び排ガスの封じ込めを防止するための蛇行行路を付与することもできる。頂部カバーに遮断性を付与するために、遮断外蓋によって頂部カバーの一部を形成することができる。図４６に示す頂部カバーは、２枚のプレート：遮断性ライナーと協働して変換プロセス中反応ガスを収容するグラファイトプレート４１と変換プロセス中遮断性を付与するための外蓋４０によって形成されている。基部プレート２２については、蓋４０は複数の連結ユニットの組立体によって形成することができる。
【０２２４】
十分な剛性、スティフネス及び構造強度を組み立てた遮断性ライナーに付与するため、各ユニットは上述の層状にした剛性−可撓性遮断ハイブリッド材料から形成することもできる。複数層の形、タイプ及び配列は遮断性ライナーに限定されるものではなく、基部プレートを構成するユニットの製造や構成に対しても適用することができる。さらに、積層体の複数層の配列は上述したものに限定されるものではなく、ユニットに十分な構造強度と遮断性を付与するために複数層の他の配列も許容される。同様に、ユニットを形成する積層体中の層のタイプの配列や層の数にも制限はない。例えば、各ユニットを剛性層及び／又は可撓層及び／又はＣＦＣ層からなる積層体によって形成することもできる。そのシーリング特性を改良するために、グラファイト箔も追加することができる。複数層を組み合わせることによって各材料タイプの特性を利用し、それによって半導体材料、特にシリコンを生産する際に遮断材として用いるユニットの特性を向上させることになる。
【０２２５】
遮断性ライナー２７は一旦組み立てられると、遮断性ライナーは外側スチール製チャンバ４３内に収容されて（図４７参照）、機密シールを形成し、次いでＣＶＤ反応プロセスのための前駆体ガスでパージされる。
【０２２６】
ＣＶＤ反応プロセスからの排ガスを半導体材料のガス状前駆体化合物に変換するための熱変換装置に関連して本発明を具体的に説明したが、本発明はＣＶＤ反応装置において遮断性と基部プレートを提供するために同様に適用可能である。ＣＶＤ反応装置の場合に、遮断性ライナーは基部プレートと協働して、ＣＶＤ反応装置において析出する半導体用半導体材料のガス状前駆体化合物を反応させる反応チャンバを形成する。
【０２２７】
本発明は、任意の順番及び／又は任意の組み合わせで下記の視点／実施例／機構を含む。
１．本発明は、反応装置に関する炭素系封じ込めシステムに関するものであり、該炭素系封じ込めシステムは、
(a) 少なくとも１つの遮断層を含む遮断セグメントと、
(b) 少なくとも１つの遮蔽層を含む遮蔽セグメントとを有し、
前記少なくとも１つの遮断層は、炭素繊維剛性ボード、炭素繊維硬化フェルト、炭素繊維可撓性フェルト、可撓性グラファイトフェルト、剛性−可撓性ハイブリッドボード、カーボンフォームシート、カーボンエアロゲルシートあるいはそれらを任意に組み合わせたものを含み、
前記少なくとも１つの遮蔽層は、グラファイトプレート、炭素繊維複合体、炭素繊維剛性ボード、炭素繊維硬化フェルト、剛性−可撓性ハイブリッドボードあるいはそれらを組み合わせたものを含む。
２．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、該遮断セグメントは、蒸気バリア塗料、グラファイト箔、炭素繊維複合体、塗料以外の蒸気バリア被膜あるいはそれらの任意の組み合わせを含む二次的材料を更に有する。
３．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記二次的材料は、前記少なくとも１つの遮断層の少なくとも１つの面に存在する。
４．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記二次的材料は、前記遮断セグメントを少なくとも部分的に包んでいる。
５．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記二次的材料は、前記遮断セグメントを完全に包んでいる。
６．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記蒸気バリア被膜は、ガラス質カーボン、熱分解カーボン、熱分解グラファイト、カーボン、グラファイト、ダイアモンド、炭化シリコン、炭化タングステン、炭化タンタル、あるいはそれらの任意に組み合わせたものあるいは混合物を含む。
７．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記遮断セグメントは、複数の遮断パネルを含む。
８．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記遮断セグメントは、一緒に連結して壁あるいはその一部を形成する複数の遮断パネルを含む。
９．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記複数の遮断パネルを一緒に連結するコネクタを更に有する。
１０．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記コネクタの各コネクタは、２乃至４の前記遮断パネルの各々のパネルのコーナと連結している。
１１．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記少なくとも１つの遮断層は、炭素繊維対樹脂の重量比が１部炭素繊維：０．０２部炭化樹脂〜１部炭素繊維：３部炭化樹脂の少なくとも１つの炭素繊維剛性ボードあるいは少なくとも１つの炭素硬化フェルトを含む。
１２．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記遮蔽セグメントは、約３mm〜約７０mmの厚さを有する。
１３．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記遮蔽セグメントは、１乃至２５の遮蔽層を有し、これらの遮蔽層は同一あるいは互いに異なる。
１４．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記少なくとも１つの遮蔽層は、約３mm〜約７０mmの厚さを有する。
１５．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記遮断セグメントは、約１０mm〜約２５０mmの厚さを有する。
１６．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記遮断セグメントは、１乃至同一あるいは互いに異なる２５の遮断層を有する。
１７．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記少なくとも１つの遮断層は、１０mm〜２５０mmの厚さを有する。
１８．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記グラファイト箔が存在し、該グラファイト箔が約０．１５mm〜約１５mmの厚さを有する。
１９．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記炭素繊維複合体が存在し、該炭素繊維複合体が約０．１mm〜約５０mmの厚さを有する。
２０．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記蒸気バリア塗料が存在し、該蒸気バリア塗料が約０．０５mm〜約５mmの厚さを有する。
２１．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記蒸気バリア被膜が存在し、該蒸気バリア被膜が約０．００５mm〜約５mmの厚さを有する。
２２．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記遮断セグメントは以下の少なくとも一つの特性を有する：
(a) レーザーフラッシュ法（ASTM E1461）によってアルゴンの一つの雰囲気において測定した熱伝導性が１，６００℃で２．５Ｗ／ｍ／Ｋ未満；
(b) 四点負荷法（ASTM C651）を用いて測定した曲げ強度が少なくとも１０psi；
(c) デュアルプッシュロッド膨張計（ASTM E228）を用いて測定した熱膨張係数が１０ｘ１０−６mm／（mm℃）未満；及び／又は
(d) 酸素が５００ppm未満、ナトリウムが２０ppm未満、カルシウムが２０ppm未満、鉄が２０ppm未満、バナジウムが２０ppm未満、チタンが２０ppm未満、ジルコニウムが２０ppm未満、タングステンが２０ppm未満、ホウ素が５ppm未満、リンが５ppm未満、イオウが５０ppm未満、あるいはそれらの任意の組み合わせ。
２３．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記特性の各々が存在する。
２４．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記特性の少なくとも二つが存在する。
２５．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記少なくとも１つの遮蔽層が前記グラファイトプレートを有する。
２６．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記グラファイトプレートが以下の特性の少なくとも一つを有する。
(a) 見かけ密度が少なくとも１．７g／cm３；
(b) 四点負荷法（ASTM C651）を用いて測定した曲げ強度が少なくとも８，５００psi；
(c) 圧縮強度が少なくとも１３，５００psi（ASTM C695）；
(d) デュアルプッシュロッド膨張計（ASTM E228）を用いて測定した熱膨張係数が５ｘ１０−６mm／（mm℃）；
(e) ショアー硬度が少なくとも５０；
(f) 気孔率が１５％以下；及び／又は
(g) ナトリウムが２０ppm未満、カルシウムが２０ppm未満、鉄が２０ppm未満、バナジウムが２０ppm未満、チタンが２０ppm未満、ジルコニウムが２０ppm未満、タングステンが２０ppm未満、ホウ素が５ppm未満、リンが５ppm未満、イオウが５０ppm未満、あるいはそれらの任意の組み合わせの純度。
２７．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記特性の全てが存在する。
２８．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記特性の少なくとも２つが存在する。
２９．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記遮断セグメントは壁を有し、該壁は、壁を有する遮蔽セグメントを取り囲んでいる。
３０．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記遮断セグメントは前記遮蔽セグメントと接触している。
３１．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記遮断セグメントは円筒形あるいは多角形の壁であり、前記遮蔽セグメントは円筒形あるいは多角形の壁である。
３２．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、遮断セグメントは壁であり、前記遮蔽セグメントは壁であり、両方のセグメントは前記反応装置のヒーターあるいはヒーターシステムを取り囲んでいる。
３３．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記遮断セグメント及び前記遮蔽セグメントが互いに隣接している壁であり、前記遮断セグメントと前記遮蔽セグメントとの間に１５cm以下の間隙が存在するようになっている。
３４．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記遮断セグメントは、一緒に連結されて円筒形状あるいは多角形状の壁を形成する複数の遮断パネルを含み、また、前記遮蔽セグメントは、一緒に連結されて円筒形状あるいは多角形状の壁を形成する複数の遮蔽パネルを含む。
３５．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記遮断パネルは複数のコネクタによって一緒に連結され、また、前記複数のコネクタは更に前記複数の遮蔽パネルを一緒に連結する。
３６．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、少なくとも１つの分割層を含む分割セグメントを更に有する。
３７．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記少なくとも一つの分割層は、グラファイトプレート、炭素繊維複合体、炭素繊維剛性ボード、炭素繊維硬化フェルト、剛性−可撓性ハイブリッドボードあるいはそれらを組み合わせたものを有する。
３８．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記少なくとも一つの分割層は、グラファイトプレートを有する。
３９．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記分割セグメントは、少なくとも一つの壁あるいは連結壁を形成する複数の分割パネルを有する。
４０．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記分割セグメントは、互いに連結して一つの壁あるいは一連の壁を形成する複数の分割パネルを有する。
４１．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記複数の分割セグメントを一緒に連結するコネクタを更に有する。
４２．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、各コネクタは３つの前記分割パネルの各分割パネルの１つのコーナと連結する。
４３．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、グラファイトプレートからなる前記分割パネルは以下の特性の少なくとも一つを有する。
(a) 見かけ密度が少なくとも１．７g／cm３；
(b) 四点負荷法（ASTM C651）を用いて測定した曲げ強度が少なくとも８，５００psi；
(c) 圧縮強度が少なくとも１３，５００psi（ASTM C695）；
(d) デュアルプッシュロッド膨張計（ASTM E228）を用いて測定した熱膨張係数が５ｘ１０−６mm／（mm℃）；
(e) ショアー硬度が少なくとも５０；
(f) 気孔率が１５％以下；及び／又は
(g) ナトリウムが２０ppm未満、カルシウムが２０ppm未満、鉄が２０ppm未満、バナジウムが２０ppm未満、チタンが２０ppm未満、ジルコニウムが２０ppm未満、タングステンが２０ppm未満、ホウ素が５ppm未満、リンが５ppm未満、イオウが５０ppm未満、あるいはそれらの任意の組み合わせの純度。
４４．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記分割パネルは反応装置の種々の部分を区切る壁あるいは一連の相互連結する壁用であり、前記壁あるいは前記一連の相互連結した壁が、多角形状の壁を形成する前記遮断セグメント及び／又は多角形状の壁を形成する前記遮蔽セグメント内部に収容されている。
４５．反応装置のための炭素系封じ込めシステムであって、該炭素系封じ込めシステムは、
(a) 少なくとも１つの遮断層を有する遮断セグメント、及び／又は
(b) 少なくとも１つの遮蔽層を有する遮蔽セグメントを有し、
該少なくとも１つの遮断層は、炭素繊維剛性ボード、炭素繊維硬化フェルト、炭素繊維可撓性フェルト、可撓性グラファイトフェルト、剛性−可撓性ハイブリッドボード、カーボンフォームシート、カーボンエアロゲルシートあるいはそれらを任意に組み合わせたもの等の炭素質材料あるいは炭素系材料を有し、
該少なくとも１つの遮蔽層は、グラファイトプレート、炭素繊維複合体、炭素繊維剛性ボード、炭素繊維硬化フェルト、剛性−可撓性ハイブリッドボードあるいはそれらを組み合わせたもの等の炭素質材料あるいは炭素系材料を有する。
４６．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記遮断セグメントは存在するが、前記遮断層は剛性−可撓性ハイブリッドボードを含まない。
４７．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、前記遮断セグメントは存在し、少なくとも１つの前記遮断層が、
(a) 少なくとも一つの遮断層を有する遮断セグメントと、
(b) 少なくとも１つの遮蔽層を有する遮蔽セグメントとを有し、
前記少なくとも１つの遮断層が、炭素繊維剛性ボード、炭素繊維硬化フェルト、炭素繊維可撓性フェルト、可撓性グラファイトフェルト、カーボンフォームシート、カーボンエアロゲルシートあるいはそれらを任意に組み合わせたものからなり、
前記少なくとも１つの遮蔽層はグラファイトプレート、炭素繊維複合体、炭素繊維剛性ボード、炭素繊維硬化フェルト、剛性−可撓性ハイブリッドボードあるいはそれらを組み合わせたものからなる。
４８．２つ以上のパネルを一緒に連結するパネルコネクタであって、該パネルコネクタは、
各々平坦な内面を有する第１の対向壁であって、該第１の対の対向壁の内面は互いに平行配置されている第１の対の対向壁と；
第１の平坦面を有する底壁であって、該第１の平坦面は前記第１の対の対向壁の平坦な内面の各々と交差し、前記第１の対の対向壁と前記底壁が一緒になって、平坦な底面に対して垂直な平坦な内側壁を有する第１の溝部を形成するようになっている底壁と；
各々平坦な内面を有する第２の対の対向壁であって、該第２の対の対向壁の内面は互いに平行に配置されて、前記底壁の前記第１の平坦面と交差し、前記第２の対の対向壁及び前記底面が一緒になって、平坦な底面に対して垂直な平坦な内側面壁を有する第２の溝部を形成する第２の対の対向壁とを有し、
前記第１の溝部は前記第２の溝部とこれら溝部の交点で交差し、前記第１の溝部の底面は前記第２の溝部の底面と同一平面となっており、前記第１の対の対向壁の対向壁のいずれも前記第２の対の対向壁のいずれかと同一平面とはなっておらず、前記第１の対の対向壁、前記第２の対の対向壁及び前記底面は全て炭素系材料を含む。
４９．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点のパネルコネクタにおいて、前記第１の溝部と前記第２の溝部が互いに対して角度を有し、且つ、これらの溝部の交差部がコーナを有する。
５０．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点のパネルコネクタにおいて、前記溝部の交差部は湾曲した面を有する。
５１．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点のパネルコネクタにおいて、前記第１の溝部に対して垂直にしたときに前記第１の対の対向壁と前記底壁とは一緒になって断面角型Ｕ字形状の横断面を有し、また、前記第２の溝部に対して垂直にしたときに前記第２の対の対向壁と前記底壁とは一緒になって断面角型Ｕ字形状の横断面を有する。
５２．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点のパネルコネクタにおいて、前記底壁が前記第１の平坦面と対向する第２の平坦面を有し、また、前記パネルコネクタは、更に、
各々平坦な内面を有しかつ互いに平行に配置されている第３の対の対向壁であって、該第３の対の対向壁の平坦な内面は前記底壁の前記第２の平坦面と交差して、前記第１の溝部から離反した方向に向いた第３の溝部を形成する第３の対の対向壁と；
各々平坦な内面を有しかつ互いに平行に配置されている第４の対の対向壁であって、該第４の対の対向壁の平坦な内面は前記底壁の前記第２の平坦面と交差して前記第２の溝部から離反した方向に向いた第４の溝部を形成する第４の対の対向壁とを有し；
前記第３の溝部は前記第４の溝部にこれら溝部の第２の交差部で交差し、前記第３の溝部の前記底面は前記第４の溝部の前記底面と同一平面となっており、前記第３の対の対向壁の対向壁のいずれも前記第４の対の対向壁の対向壁のいずれとも同一平面となっておらず、かつ前記第３の対の対向壁と前記第４の対の対向壁は炭素系材料を含む。
５３．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点のパネルコネクタにおいて、前記第１及び前記第３の溝部に垂直とした場合に前記第１の対の対向壁、前記底壁及び前記第３の対の対向壁が一緒になってＨ形状の横断面を有し、また、前記第２及び前記第４の溝部に垂直とした場合に前記第２の対の対向壁、前記底壁及び前記第４の対の対向壁が一緒になってＨ形状の横断面を有する。
５４．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の炭素系封じ込めシステムにおいて、遮断セグメント及び／又は遮蔽セグメント及び／又は分割セグメント及び／又はコネクタが存在し、遮断セグメント及び／又は遮蔽セグメント及び／又は分割セグメント及び／又はコネクタは、少なくとも１つの第二の材料を更に含む。
５５．(a) 剛性遮断材料を含む第１の層と、 
(b) 可撓性遮断材料を含む第２の層とを有し、
該第１の層及び該第２の層が炭素系材料を有する剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料。
５６．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料において、前記第２の層が少なくとも０．２５インチ（０．６cm）の厚さを有する。
５７．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料において、前記剛性遮断材料の少なくとも１つの追加層を更に有する。
５８．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料において、前記可撓性遮断材料の少なくとも１つの追加層を更に有し、前記可撓性遮断材料と前記第２の層の合計が少なくとも０．２５インチ（０．６cm）の厚さを有する。
５９．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料において、少なくとも一層のグラファイト箔を更に有する。
６０．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料において、少なくとも一つのＣＦＣ層を更に有する。
６１．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料において、少なくとも一つのグラファイト塗料層を更に有する。
６２．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料において、剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料は少なくとも０．２５インチ（０．６cm）の厚さを有する。
６３．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料において、前記第１、第２の層が炭素繊維を含む。
６４．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料において、前記第１、第２の層が異なる炭素繊維前駆体から形成されている。
６５．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点で規定されている剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料を形成する方法であって、該方法は、
(a) 接着剤を使用して第１の層を第２の層に接着をして積層材料を形成する工程と、
(b) 前記積層材料を不活性雰囲気中で熱処理する工程とを有する。
６６．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の方法において、前記積層材料を加熱して前記接着剤を硬化させる工程を有する。
６７．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点における方法であって、前記接着剤を硬化させる熱処理プロセスの間に第１及び第２の層を一緒に少なくとも０．０３バール（bar）の圧力下に保持する工程を更に有する。
６８．前述のあるいは以下のいずれかの実施例／機構／視点の方法において、前記接着剤が炭素前駆体を含む。
６９．前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかの方法であって、前記接着剤がフェノール樹脂とコーンシロップの混合物からなる。
７０．前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかの方法において、前記積層材料を不活性雰囲気中で熱処理して前記接着剤を炭化させる。
７１．  ガスを使用してあるいはガスを作る熱制御ガス相化学プロセスを行うための装置であって、該装置は、チャンバと、該チャンバ内に収容され且つ炭素系材料を含む遮断ライナーとを有し、該遮断ライナーが、複数の相互連結されたユニットの組立体を有する装置。
７２．前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかの装置において、前記チャンバの内部に収容した遮断ライナーと協働するための基部及び／又は蓋を更に有し、前記基部及び／又は前記蓋は炭素系材料を含み、また、前記基部及び／又は前記蓋は、連結された複数のユニットの組立体を含む。
７３．前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかの装置において、前記遮断ライナーは、相互連結された関係で積み重ねられた連結ユニットの２個以上のリング状の組立体からなる。
７４．前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかの装置において、前記連結ユニットが実質的に平らである。
７５．前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかの装置において、少なくとも１つのユニットの少なくとも２つの側面に、隣接するユニットの相補的連結機構と協働するための連結機構が形成されている。
７６．前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかの装置において、少なくとも一つのユニットの全ての側面に連結機構が形成されている。
７７．前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかの装置において、少なくとも一つの側面の連結機構が、隣接ユニットの相補的な溝部あるいは凹部に受け入れ可能な舌状突起を含む。
７８．前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかの装置において、ユニットの少なくとも１つの側面の前記連結機構が溝部あるいは凹部を有し、該溝部あるいは凹部は、隣接するユニットの相補的な溝部あるいは凹部と協働して隣接するユニット同士を一緒に連結するキーを受け入れるためのチャンネルを形成する。
７９．前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかの装置において、少なくとも１つのユニットが炭素繊維を含む。
８０．前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかの装置において、前記少なくとも１つのユニットは前述あるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかで規定した剛性−可撓性ボード遮断材料を含む。
８１．前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかの装置において、前記装置が、半導体材料のガス状前駆体化合物を熱分解することによって半導体材料を加熱源に化学蒸着するための反応装置である。
８２．前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかの装置において、該装置は、前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかに規定した反応装置で半導体材料のガス状前駆体化合物を製造するための変換炉である。
８３．前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかの装置において、該装置は、腐食性ガスを使用あるいは生産する熱的制御ガス相化学プロセスを行うためのものである。
８４．炭素系材料を含み、且つ、連結機構が設けられたユニットであって、前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかの装置において、連結されたユニットとして使用されるようになったユニットである。
８５．前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれか規定されている剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料を含むユニットであって、該ユニットは連結機構が設けられかつ前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかの装置において連結されたユニットとして使用するのに適合させてあるユニット。
８６．前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかの装置における連結ユニットで用いられるように適合させたキー。
８７．前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかの装置における連結ユニットで用いるための遮断ライナーの製造キットであって、該キットが、前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかにおける複数のユニットを含む。
８８．前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかにおける装置において使用されための、かつ複数の連結されたユニットを含む遮断ライナー、あるいは基部あるいは頂部プレート。
８９．前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかの遮断ライナーであって、該遮断ライナーの横断面は略多角形状である。
９０．前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかの遮断ライナーを設ける方法であって、該方法は前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかの複数のユニットを連結する工程を有する。
９１．前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれかの装置に基部及び／又は蓋を設ける方法であって、該方法は前述のあるいは以下の実施例／機構／視点のいずれか規定した複数のユニットを連結する工程を有する。
【０２２８】
本発明は、文及び／又は段落で上記及び／又は下記に記載した上述の種々の特徴あるいは実施例の任意の組み合わせを含むことができる。本明細書に開示した特徴の任意の組み合わせは本発明の一部と考えられ、組み合わせ可能な特徴については限定をする意図はない。
【０２２９】
本発明は以下の実施例によってさらに明確になるが、実施例は本発明を例示することを意図したものである。
【実施例】
【０２３０】
実施例１
遮断セグメント、遮蔽セグメント及び分割セグメントを有する炭素系封じ込めシステムを作製し、該システムは図１〜図２８に示す構成を有していた。
＜遮蔽セグメント（内側遮蔽体）の製造＞
【０２３１】
バンドソーでモーガンＡＭ＆Ｔ(Morgan AM&T) EY308のグラファイトの３００mm（１１．８１インチ）ｘ６００mm（２３．６２インチ）ｘ１０００mm（３９．３７インチ）のブロックを１０個の２５mm（０．９８インチ）ｘ６００mm（２３．６２インチ）ｘ１０００mm（３９．３７インチ）のプレートに切断した。これらのプレートから、表面グラインダーと３軸フライス盤の組み合わせを用いて５つの環状頂部内側遮蔽部品及び５つの環状底部内側遮蔽部品を機械加工した。同様に、EY308グラファイトの直径８１０mm（３１．８９インチ）ｘ長さ１５０mm（５．９１インチ）の円筒体を切断して２つの直径８１０mm（３１．８９インチ）ｘ長さ２５mm（０．９８インチ）のディスクを得た。これらのプレートから、表面グラインダーと３軸フライス盤の組み合わせを用いて２つのディスク状の頂部遮蔽部品と底部遮蔽部品を機械加工した。
【０２３２】
Morgan AM&T EY308のグラファイトの３００mm（１１．８１インチ）ｘ５００mm（１９．６９インチ）ｘ１０００mm（３９．３７インチ）のブロックをバンドソーで各々１５mm（０．５９インチ）ｘ２４７mm（９．７２インチ）ｘ６９１mm（２７．２０インチ）の４０個のプレートに切断した。これらのプレートから、表面グラインダーと３軸フライス盤の組み合わせを用いて内側遮蔽材の頂部及び底部リングを構成する４０個の部品を機械加工した。同様に、EY308グラファイトの３００mm（１１．８１インチ）ｘ６００mm（２３．６２インチ）ｘ１２２０mm（４８．０３インチ）のブロックを切断して１５mm（０．５９インチ）ｘ２４７mm（９．７２インチ）ｘ６９５mm（２７．３６インチ）の２０個のプレートを得た。これらを表面グラインダーと３軸フライス盤を用いて機械加工して内側遮蔽材の中央リングを構成する２０個の部品を得た。
【０２３３】
Morgan AM&T EY308グラファイトの３００mm（１１．８１インチ）ｘ５００mm（１９．６９インチ）ｘ１０００mm（３９．３７インチ）のブロックをバンドソーで各々３９mm（１．５４インチ）ｘ５８mm（２．２８インチ）ｘ６８mm（２．６８インチ）の８０個のブロックに切断した。これらのプレートから、３軸フライス盤を用いて４０個の内側遮蔽材中央コネクタと４０個の内側遮蔽材頂部／底部コネクタを機械加工した。
【０２３４】
内側遮蔽材を形成する部品を、ハロゲンガス能真空炉において浄化する。
＜遮断セグメントの製造（外側ライナー）＞
【０２３５】
外側ライナーの側壁を、２面をグラファイト箔で被覆したMorgan AM&T Solar Gradeリジッドボードの２５mm（０．９８４インチ）ｘ２６７mm（１０．５２２インチ）ｘ７２１mm（２８．３９インチ）の６０枚のボードから製造した。これらのボードを５軸ロータを用いて機械加工し４０個の頂部／底部遮断レンガ及び２０個の中央遮断レンガを得た。
【０２３６】
頂部及び底部外側遮断ライナー部品をMorgan AM&T Solar Gradeリジッドボードから作製した。頂部の４個の環状部品と底部ライナーの４個の環状部品を５軸ロータを用いて６８mm（２．６９１インチ）ｘ７４５mm（２９．３３インチ）ｘ１１７２mm（４６．１４２インチ）のボードから機械加工した。頂部及び底部ライナーのディスク部品をそれぞれ５軸ロータを用いて６８mm（２．６９１インチ）ｘ２８５mm（１１．２５インチ）ｘ２８５mm（１１．２５インチ）のボードから機械加工した。
＜分割セグメントの製造（内側分割体）＞
【０２３７】
Morgan AM&T EY308のグラファイトの３００mm（１１．８１インチ）ｘ６００mm（２３．６２インチ）ｘ１２２０mm（４８．０３インチ）のブロックをバンドソーで１５mm（０．５９インチ）ｘ４０２mm（１６．０２インチ）ｘ５２１mm（２０．５１インチ）の３６個のプレート及び１５mm（０．５９インチ）ｘ３８９mm（１５．３１インチ）ｘ５２１mm（２０．５１インチ）の２４個のプレートに切断した。Morgan AM&T EY308の３００mm（１１．８１インチ）ｘ６００mm（２３．６２インチ）ｘ１２２０mm（４８．０３インチ）の第２のブロックをバンドソーによって、１５mm（０．５９インチ）ｘ１７０mm（６．６９インチ）ｘ５２１mm（２０．５１インチ）の１００個のプレートに切断した。これらのプレートを表面グラインダーと３軸フライス盤を用いて機械加工して１６０個の内側分割プレートを得た。
【０２３８】
Morgan AM&T EY308グラファイトの３００mm（１１．８１インチ）ｘ５００mm（１９．６９インチ）ｘ１０００mm（３９．３７インチ）のブロックをバンドソーで各々６８mm（２．６８インチ）ｘ６８mm（２．６８インチ）ｘ６８mm（２．６８インチ）の７５個のブロックに切断した。これらのプレートから、３軸フライス盤を用いて３０個の頂部／底部コネクタと４５個の中央コネクタとを機械加工して得た。
【０２３９】
内側遮蔽材を形成する部品を真空炉(ハロゲンガスを受け入れ可能)において浄化した。
【０２４０】
そして、反応装置を取り囲むことが可能なEY308グラファイトから作製したコネクタを用いて、遮蔽セグメントに沿って遮断セグメントを連結多角形状の壁として形成した。コネクタは、図示する形状を有していた。遮断パネルと遮蔽パネルを互いに当接させ、同一のコネクタを用いて連結した遮断壁と遮蔽壁を形成した。また、ＥＹ３０８グラファイトから作製した図１６〜図３１のコネクタを用いて、分割セグメントを一連の連結壁に形成した。分割壁は、多角形状の遮断／遮蔽壁の内部になるように設計した。
【０２４１】
実施例２：
モーガン(Morgan)リジッドボードから得られた剛性遮断層を切断して２５インチ（６３．５cm）ｘ２５インチ（６３．５cm）ｘ０．５インチ（１．３cm）の寸法に切断する。モーガンリジッドボードは剛性炭素繊維遮断材であり、フェノール樹脂により緊密に混合されたレーヨン由来の長さが０．３〜４mmの炭素繊維を含む。０．５インチ（１．３cm）の厚さを有する可撓性遮断材料（モーガンＡＭ＆Ｔ  ＶＤＧ）からなる２層を切断して２５インチ（６３．５cm）ｘ２５インチ（６３．５cm）としたものを準備した。カロライト（Karo Lite）コーンシロップ及びGeorgia−Pacific5520として知られるフェノール樹脂を１０：１の質量比で混合して可撓層と剛性層を一緒に接着する接着剤を準備する。次に、剛性層及び可撓層の接着面に接着剤をほぼ約０．０６２５インチ（０．１６cm）の厚さに被覆し、複数の遮断層を１つの剛性遮断層、２つの可撓遮断層及び１つの剛性遮断層の配列で一緒にする。接着剤を１２５℃の温度、２４時間で硬化し、樹脂を固化し、それによりこれらの層を一緒に接着する。接着剤が硬化する間に、材料を継続して少なくとも０．４４psi（０．０３バール(bar)）の圧力で保持することによって複数の遮断層を一緒に確実に十分に接着する。そして、樹脂を炭化し遮断層間に炭素結合を形成するために、硬化した可撓性−剛性ハイブリッド材料を不活性ガス雰囲気（窒素）中で１９００℃の温度で熱処理する。最後に、この熱処理工程後に、積層した構造体は遮断用途で使用するためにいくつかの寸法に切断してもよい。
【０２４２】
図４８は、剛性ボード（Morganリジッドボード)及び可撓性遮断材料（Morgan AM&T  ＶＤＧ）の熱伝導率の結果に比較して剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料の熱伝導率の結果を表示するプロットを示す。図４８に示すプロットから、剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料の熱伝導性は剛性材料と可撓性材料の熱伝導率特性の間にあり、可撓性遮断材料は最小の熱伝導性を有し、剛性材料は最大の熱伝導性を有することは極めて明白である。可撓性材料と剛性材料とを組み合わせることによって、本発明の剛性−可撓性材料は可撓性材料の優れた遮断特性と剛性材料の構造特性とから恩恵を受けているのである。プロットから、可撓性材料の層の数あるいはその厚さが大きくなる程、剛性−可撓性ハイブリッド材料の遮断効果がより大きくなるということを予想されるであろう。同様に、剛性材料の層の数が大きくなる程、剛性−可撓性ハイブリッド材料の構造強度がより大きくなる。従って、剛性−可撓性ハイブリッド材料の遮断性特性及び構造特性は、可撓性層及び剛性層の枚数及び／又は順序を変更することによって用途に対して意図される要件に合うように調整することができる。
【０２４３】
出願人は、全ての引用文献の内容全体を明示的に本明細書に取り込む。さらに、量、濃度あるいは他の数値あるいはパラメータを範囲、好適な範囲あるいは好ましい上方数値及び好ましい下方数値のリストのいずれかで与えられていた場合に、複数の範囲が別々に開示されていたかどうかには関わらず、上記のように与えられているということは、任意の上方範囲の限界あるいは好ましい数値及び任意の下方範囲の限界あるいはその好ましい数値の任意の対から形成される全ての範囲を明確に開示しているものと理解すべきである。数値の範囲が明細書中に挙げられている場合には、特に記載しなければ、当該範囲はその末端点及びその範囲内の全ての整数及び整数以外の数を含むことを意図する。範囲を定義する場合に、本発明の範囲を特定の数値に制限することを意図するものではない。
【０２４４】
本願明細書を考慮しかつ本願明細書に開示された本発明を実施すれば、本発明の他の実施例も当業者には明らかであろう。本発明の真正な範囲及び精神は以下の特許請求の範囲及びその均等範囲によって表示されるのであって、本明細書及び実施例は例示にすぎないことを意図している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
2013521108.tif 000035
【図３４】
2013521108.tif 000036
【図３５】
2013521108.tif 000037
【図３６】
2013521108.tif 000038
【図３７】
2013521108.tif 000039
【図３８】
2013521108.tif 000040
【図３９】
2013521108.tif 000041
【図４０】
2013521108.tif 000042
【図４１】
2013521108.tif 000043
【図４２】
2013521108.tif 000044
【図４３】
2013521108.tif 000045
【図４４】
2013521108.tif 000046
【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
2013521108.tif 000050
【手続補正書】
【提出日】平成23年12月22日(2011.12.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(a) 少なくとも１つの遮断層を含む遮断セグメントと、
(b) 少なくとも１つの遮蔽層を含む遮蔽セグメントとを有し、
前記少なくとも１つの遮断層は、炭素繊維剛性ボード、炭素繊維硬化フェルト、炭素繊維可撓性フェルト、可撓性グラファイトフェルト、剛性−可撓性ハイブリッドボード、カーボンフォームシート、カーボンエアロゲルシートあるいはそれらを任意に組み合わせたものを含み、
前記少なくとも１つの遮蔽層は、グラファイトプレート、炭素繊維複合体、炭素繊維剛性ボード、炭素繊維硬化フェルト、剛性−可撓性ハイブリッドボードあるいはそれらを組み合わせたものを含み、
前記遮断セグメントは複数の遮断パネルを有し、該複数の遮断パネルが互いに連結して壁又はその一部を形成する、反応装置に関する炭素系封じ込めシステム。
【請求項２】
前記遮断セグメントが、蒸気バリア塗料、グラファイト箔、炭素繊維複合体、塗料以外の蒸気バリア被膜あるいはそれらの任意の組み合わせを含む二次的材料を更に有する、請求項１の炭素系封じ込めシステム。
【請求項３】
前記二次的材料が、前記少なくとも１つの遮断層の少なくとも１つの面に存在する、請求項２に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項４】
前記二次的材料が、前記遮断セグメントを少なくとも部分的に包んでいる、請求項２に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項５】
前記二次的材料が、前記遮断セグメントを完全に包んでいる、請求項２に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項６】
前記蒸気バリア被膜が、ガラス質カーボン、熱分解カーボン、熱分解グラファイト、カーボン、グラファイト、ダイアモンド、炭化シリコン、炭化タングステン、炭化タンタル、あるいはそれらの任意に組み合わせたものあるいは混合物を含む、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項７】
前記遮断セグメントが複数の遮断パネルを含む、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項８】
前記複数の遮断パネルを一緒に連結するコネクタを更に有する、請求項７に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項９】
前記コネクタの各コネクタが、２乃至４の前記遮断パネルの各々のパネルのコーナと連結している、請求項８に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの遮断層は、炭素繊維対樹脂の重量比が１部炭素繊維：０．０２部炭化樹脂〜１部炭素繊維：３部炭化樹脂の少なくとも１つの炭素繊維剛性ボードあるいは少なくとも１つの炭素硬化フェルトを含む、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項１１】
前記遮蔽セグメントが約３mm〜約７０mmの厚さを有する、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項１２】
前記遮蔽セグメントが１乃至２５の遮蔽層を有し、これらの遮蔽層は同一あるいは互いに異なる、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの遮蔽層が約３mm〜約７０mmの厚さを有する、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項１４】
前記遮断セグメントが約１０mm〜約２５０mmの厚さを有する、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項１５】
前記遮断セグメントが１つの遮断層乃至同一あるいは互いに異なる２５の遮断層を有する、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの遮断層が１０mm〜２５０mmの厚さを有する、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項１７】
前記グラファイト箔が存在し、該グラファイト箔が約０．１５mm〜約１５mmの厚さを有する、請求項２に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項１８】
前記炭素繊維複合体が存在し、該炭素繊維複合体が約０．１mm〜約５０mmの厚さを有する、請求項２に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項１９】
前記蒸気バリア塗料が存在し、該蒸気バリア塗料が約０．０５mm〜約５mmの厚さを有する、請求項２に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項２０】
前記蒸気バリア被膜が存在し、該蒸気バリア被膜が約０．００５mm〜約５mmの厚さを有する、請求項２に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項２１】
前記遮断セグメントが以下の少なくとも一つの特性を有する、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
(a) レーザーフラッシュ法（ASTM E1461）によってアルゴンの一つの雰囲気において測定した熱伝導性が１，６００℃で２．５Ｗ／ｍ／Ｋ未満；
(b) 四点負荷法（ASTM C651）を用いて測定した曲げ強度が少なくとも１０psi；
(c) デュアルプッシュロッド膨張計（ASTM E228）を用いて測定した熱膨張係数が１０ｘ１０−６mm／（mm℃）未満；及び／又は
(d) 酸素が５００ppm未満、ナトリウムが２０ppm未満、カルシウムが２０ppm未満、鉄が２０ppm未満、バナジウムが２０ppm未満、チタンが２０ppm未満、ジルコニウムが２０ppm未満、タングステンが２０ppm未満、ホウ素が５ppm未満、リンが５ppm未満、イオウが５０ppm未満、あるいはそれらの任意の組み合わせ。
【請求項２２】
前記特性の各々が存在する、請求項２１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項２３】
前記特性の少なくとも二つが存在する、請求項２１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項２４】
前記少なくとも１つの遮蔽層が前記グラファイトプレートを有する、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項２５】
前記グラファイトプレートが以下の特性の少なくとも一つを有する、請求項２４に記載の炭素系封じ込めシステム。
(a) 見かけ密度が少なくとも１．７g／cm３；
(b) 四点負荷法（ASTM C651）を用いて測定した曲げ強度が少なくとも８，５００psi；
(c) 圧縮強度が少なくとも１３，５００psi（ASTM C695）；
(d) デュアルプッシュ−ロッド膨張計（ASTM E228）を用いて測定した熱膨張係数が５ｘ１０−６mm／（mm℃）；
(e) ショアー硬度が少なくとも５０；
(f) 気孔率が１５％以下；及び／又は
(g) ナトリウムが２０ppm未満、カルシウムが２０ppm未満、鉄が２０ppm未満、バナジウムが２０ppm未満、チタンが２０ppm未満、ジルコニウムが２０ppm未満、タングステンが２０ppm未満、ホウ素が５ppm未満、リンが５ppm未満、イオウが５０ppm未満、あるいはそれらの任意の組み合わせの純度。
【請求項２６】
前記特性の全てが存在する、請求項２５に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項２７】
前記特性の少なくとも２つが存在する、請求項２５に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項２８】
前記遮断セグメントが壁を有し、該壁は、壁を有する遮蔽セグメントを取り囲んでいる、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項２９】
前記遮断セグメントが前記遮蔽セグメントと接触している、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項３０】
前記遮断セグメントが円筒形あるいは多角形の壁であり、前記遮蔽セグメントが円筒形あるいは多角形の壁である、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項３１】
前記遮断セグメントが壁であり、また、前記遮蔽セグメントが壁であり、両方のセグメントが前記反応装置のヒーターあるいはヒーターシステムを取り囲んでいる、請求項３０に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項３２】
前記遮断セグメント及び前記遮蔽セグメントが互いに隣接している壁であり、前記遮断セグメントと前記遮蔽セグメントとの間に１５cm以下の間隙が存在する、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項３３】
前記遮断セグメントが、一緒に連結されて円筒形状あるいは多角形状の壁を形成する複数の遮断パネルを含み、また、前記遮蔽セグメントが、一緒に連結されて円筒形状あるいは多角形状の壁を形成する複数の遮蔽パネルを含む、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項３４】
前記遮断パネルが複数のコネクタによって一緒に連結され、該複数のコネクタが前記複数の遮蔽パネルを一緒に連結する、請求項３３に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項３５】
少なくとも１つの分割層を含む分割セグメントを更に有する、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項３６】
前記少なくとも一つの分割層が、グラファイトプレート、炭素繊維複合体、炭素繊維剛性ボード、炭素繊維硬化フェルト、剛性−可撓性ハイブリッドボードあるいはそれらを組み合わせたものを有する、請求項３５に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項３７】
前記少なくとも一つの分割層がグラファイトプレートを有する、請求項３５に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項３８】
前記分割セグメントが、少なくとも一つの壁あるいは連結壁を形成する複数の分割パネルを有する、請求項３５に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項３９】
前記分割セグメントが、互いに連結して一つの壁あるいは一連の壁を形成する複数の分割パネルを有する、請求項３５に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項４０】
前記複数の分割セグメントを一緒に連結するコネクタを更に有する、請求項３９に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項４１】
各コネクタが３つの前記分割パネルの各分割パネルの１つのコーナと連結する、請求項４０に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項４２】
グラファイトプレートを有する前記分割パネルが以下の特性の少なくとも一つを有する、請求項３５に記載の炭素系封じ込めシステム。
(a) 見かけ密度が少なくとも１．７g／cm３；
(b) 四点負荷法（ASTM C651）を用いて測定した曲げ強度が少なくとも８，５００psi；
(c) 圧縮強度が少なくとも１３，５００psi（ASTM C695）；
(d) デュアルプッシュロッド膨張計（ASTM E228）を用いて測定した熱膨張係数が５ｘ１０−６mm／（mm℃）；
(e) ショアー硬度が少なくとも５０；
(f) 気孔率が１５％以下；及び／又は
(g) ナトリウムが２０ppm未満、カルシウムが２０ppm未満、鉄が２０ppm未満、バナジウムが２０ppm未満、チタンが２０ppm未満、ジルコニウムが２０ppm未満、タングステンが２０ppm未満、ホウ素が５ppm未満、リンが５ppm未満、イオウが５０ppm未満、あるいはそれらの任意の組み合わせの純度。
【請求項４３】
前記分割パネルが、反応装置の種々の部分を区切る壁あるいは一連の相互連結する壁用であり、前記壁あるいは前記一連の相互連結した壁が、多角形状の壁を形成する前記遮断セグメント及び／又は多角形状の壁を形成する前記遮蔽セグメント内部に収容されている、請求項３５に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項４４】
２つ以上のパネルを一緒に連結するパネルコネクタであって、該パネルコネクタは、
各々平坦な内面を有する第１の対向壁であって、該第１の対の対向壁の内面は互いに平行配置されている第１の対の対向壁と；
第１の平坦面を有する底壁であって、該第１の平坦面は前記第１の対の対向壁の平坦な内面の各々と交差し、前記第１の対の対向壁と前記底壁が一緒になって、平坦な底面に対して垂直な平坦な内側壁を有する第１の溝部を形成するようになっている底壁と；
各々平坦な内面を有する第２の対の対向壁であって、該第２の対の対向壁の内面は互いに平行に配置されて、前記底壁の前記第１の平坦面と交差し、前記第２の対の対向壁及び前記底面が一緒になって、平坦な底面に対して垂直な平坦な内側面壁を有する第２の溝部を形成する第２の対の対向壁とを有し、
前記第１の溝部は前記第２の溝部とこれら溝部の交点で交差し、前記第１の溝部の底面は前記第２の溝部の底面と同一平面となっており、前記第１の対の対向壁の対向壁のいずれも前記第２の対の対向壁のいずれかと同一平面とはなっておらず、前記第１の対の対向壁、前記第２の対の対向壁及び前記底面は全て炭素系材料を含むパネルコネクタ。
【請求項４５】
前記第１の溝部と前記第２の溝部が互いに対して角度を有し、且つ、これらの溝部の交差部がコーナを有する、請求項４４に記載のパネルコネクタ。
【請求項４６】
前記溝部の交差部が湾曲した面を有する、請求項４４に記載のパネルコネクタ。
【請求項４７】
前記第１の溝部に対して垂直にしたときに前記第１の対の対向壁と前記底壁とは一緒になって断面角型Ｕ字形状の横断面を有し、また、前記第２の溝部に対して垂直にしたときに前記第２の対の対向壁と前記底壁とは一緒になって断面角型Ｕ字形状の横断面を有する、請求項４４に記載のパネルコネクタ。
【請求項４８】
請求項４４に記載のパネルコネクタであって、
前記底壁が前記第１の平坦面と対向する第２の平坦面を有し、
前記パネルコネクタは、更に、
各々平坦な内面を有しかつ互いに平行に配置されている第３の対の対向壁であって、該第３の対の対向壁の平坦な内面は前記底壁の前記第２の平坦面と交差して、前記第１の溝部から離反した方向に向いた第３の溝部を形成する第３の対の対向壁と；
各々平坦な内面を有しかつ互いに平行に配置されている第４の対の対向壁であって、該第４の対の対向壁の平坦な内面は前記底壁の前記第２の平坦面と交差して前記第２の溝部から離反した方向に向いた第４の溝部を形成する第４の対の対向壁とを有し；
前記第３の溝部は前記第４の溝部にこれら溝部の第２の交差部で交差し、前記第３の溝部の前記底面は前記第４の溝部の前記底面と同一平面となっており、前記第３の対の対向壁の対向壁のいずれも前記第４の対の対向壁の対向壁のいずれとも同一平面となっておらず、かつ前記第３の対の対向壁と前記第４の対の対向壁は炭素系材料を含む、請求項４４に記載のパネルコネクタ。
【請求項４９】
前記第１及び前記第３の溝部に垂直とした場合に前記第１の対の対向壁、前記底壁及び前記第３の対の対向壁が一緒になってＨ形状の横断面を有し、また、前記第２及び前記第４の溝部に垂直とした場合に前記第２の対の対向壁、前記底壁及び前記第４の対の対向壁が一緒になってＨ形状の横断面を有する、請求項４８に記載のパネルコネクタ。
【請求項５０】
分割セグメント又はコネクタ又は双方が存在し、また、前記分割セグメント又はコネクタ又は双方が少なくとも１つの第二の材料を更に含む、請求項１に記載の炭素系封じ込めシステム。
【請求項５１】
ガスを使用してあるいはガスを作る熱制御ガス相化学プロセスを行うための装置であって、
該装置は、チャンバと、該チャンバ内に収容され且つ炭素系材料を含む遮断ライナーとを有し、
該遮断ライナーが、複数の相互連結されたユニットの組立体を有し、
少なくとも１つのユニットの少なくとも２つの側面に、隣接するユニットの相補的連結機構と協働するための連結機構が形成され、
ユニットの少なくとも１つの側面の前記連結機構が溝部あるいは凹部を有し、該溝部あるいは凹部は、隣接するユニットの相補的な溝部あるいは凹部と協働して隣接するユニット同士を一緒に連結するキーを受け入れるためのチャンネルを形成する装置。
【請求項５２】
前記チャンバの内部に収容した前記遮断ライナーと協働するための基部及び／又は蓋を更に有し、
前記基部及び／又は前記蓋は炭素系材料を含み、また、前記基部及び／又は前記蓋は、連結された複数のユニットの組立体を含む、請求項５１に記載の装置。
【請求項５３】
前記遮断ライナーが、相互連結された関係で積み重ねられた連結ユニットの２個以上のリング状の組立体から作られている、請求項５１に記載の装置。
【請求項５４】
前記連結ユニットが実質的に平らである、請求項５１に記載の装置。
【請求項５５】
少なくとも一つのユニットの全ての側面に連結機構が形成されている、請求項５１に記載の装置。
【請求項５６】
少なくとも一つの側面の連結機構が、隣接ユニットの相補的な溝部あるいは凹部に受け入れ可能な舌状突起を含む、請求項５１に記載の装置。
【請求項５７】
少なくとも１つのユニットが炭素繊維を含む、請求項５１に記載の装置。
【請求項５８】
前記少なくとも１つのユニットが、請求項１の剛性−可撓性ボード遮断材料を含む、請求項５７に記載の装置。
【請求項５９】
前記装置が、半導体材料のガス状前駆体化合物を熱分解することによって半導体材料を加熱源に化学蒸着するための反応装置である、請求項５１に記載の装置。
【請求項６０】
前記装置が、反応装置で半導体材料のガス状前駆体化合物を製造するための変換炉である、請求項５１に記載の装置。
【請求項６１】
前記装置が、腐食性ガスを使用あるいは生産する熱的制御ガス相化学プロセスを行うためのものである、請求項５１に記載の装置。
【請求項６２】
炭素系材料を含み、且つ、連結機構が設けられたユニットであって、請求項５１に記載の装置において連結されたユニットとして使用されるユニット。
【請求項６３】
剛性−可撓性ハイブリッド遮断材料を含み、且つ、連結機構が設けられたユニットであって、請求項５１に記載の装置において連結されたユニットとして使用されるユニット。
【請求項６４】
請求項５１に記載の装置における連結ユニットで用いられるキー。
【請求項６５】
請求項５１の装置における連結ユニットで用いるための遮断ライナーの製造キットであって、炭素系材料を含み且つ連結機構が設けられた複数のユニットを有し、前記装置において連結されたユニットとして使用される製造キット。
【請求項６６】
請求項５１の装置において使用されるための、かつ複数の連結されたユニットを含む遮断ライナー。
【請求項６７】
前記遮断ライナーの横断面が略多角形状である、請求項６６に記載の遮断ライナー。
【請求項６８】
請求項５１に記載の装置に遮断ライナーを設ける方法であって、複数のユニットを連結して複数の連結されたユニットを形成する工程を有する方法。
【請求項６９】
請求項５２に記載の装置に基部を設ける方法であって、複数のユニットを連結して複数の連結されたユニットを形成する工程を有する方法。
【請求項７０】
請求項５１に記載の装置で使用するための基部であって、複数の連結されたユニットを有する基部。
【請求項７１】
請求項５１に記載の装置で使用するための頂部プレートであって、複数の連結されたユニットを有する頂部プレート。
【請求項７２】
請求項５２に記載の装置に蓋を設ける方法であって、複数のユニットを連結して、複数の連結されたユニット形成する工程を有する方法。
【国際調査報告】
2013521108.tif 000051
2013521108.tif 000052
2013521108.tif 000053
2013521108.tif 000054