Patent RU-42530-U1 (RU)
Title: Устройство для интенсивного выращивания монокристаллов сложных окислов
IPC: C30B9/12
Filed: 2004-08-16
Granted: 2004-12-10
Abstract: Полезная модель относится к устройствам производства объемных монокристаллов и может быть использована при управляемом раствор-расплавном методе выращивания кристаллов веществ, например, сложных окислов. Задачей полезной модели является создание всех необходимых физических условий для интенсивного и управляемого выращивания монокристаллов сложных окислов: Поставленная задача решена за счет того, что устройство для интенсивного выращивания монокристаллов сложных окислов содержит составное цилиндрическое тигельное устройство из керамического материала, состоящее из кристаллизационного и вспомогательного тиглей, соединенных через воронку, внутренняя поверхность которых выполнена с платиновым покрытием. Кристаллизационный тигель с внешней стороны снабжен двумя кольцевыми соосными выступами, первый из которых выполнен в виде кругового кольца на нижнем окончании его боковой поверхности, а второй кольцевой выступ выполнен в виде цилиндра на внешнем диаметре донной части кристаллизационного тигля как его продолжение. Центральная часть дна кристаллизационного тигля выполнена в виде осесимметричной фигуры, например, в виде пустотелой пирамиды, с внутренней поверхностью, представляющей собой конус, и с наружной поверхностью, представляющей собой шестигранную пирамиду. Печное устройство нагрева тигля выполнено в виде трех механически развязанных трубчатых печных модулей, установленных соосно друг за другом. Первый трубчатый печной модуль, предназначенный для нагрева концевого теплоизолятора, вспомогательного тигля и устройства центрирования, второй трубчатый печной модуль, предназначенный для нагрева устройства центрирования и кристаллизационного тигля, и третий трубчатый печной модуль, предназначенный для нагрева концевого теплопровода, выполнены в виде набора автономных нагревательных элементов. Устройство поворота тигля на 180° вокруг горизонтальной оси выполнено в виде опорной рамы с приводом, внутри которой расположена поворотная рама, на которой неподвижно закреплены первый печной модуль, первый регулятор прижимного усилия, а также устройство ускоренно-замедленного вращения с собственным приводом. На устройстве ускоренно-замедленного вращения закреплены наружными поверхностями два керамических полукольца устройства центрирования с возможностью аксиальной фиксации воронки своими внутренними поверхностями. На вертикальной оси первого регулятора прижимного усилия и концевого составного теплоизолятора, состоящего из теплопроводящего и теплоизолирующего колец, соосно установленных друг на друга, выполнен канал в виде  
     вертикального цилиндрического отверстия, в который помещен термодатчик для контроля температуры дна вспомогательного тигля. Внутри поворотной рамы с возможностью перемещения вдоль нее установлены две рамы со своими приводами. Внутри первой рамы подвешен второй трубчатый печной модуль, на который опирается кристаллизационный тигель. Внутри второй рамы подвешен третий трубчатый печной модуль. На торце поворотной рамы закреплен второй регулятор прижимного усилия, снабженный устройством фиксации для поджимания в рабочем состоянии через концевой составной теплопровод кристаллизационного тигля к воронке. В концевом составном теплопроводе, состоящем из соосно установленных друг на друга внешнего торцевого теплоизолятора, теплопроводящего кольца, внутреннего теплоизолирующего кольца и цилиндрического теплопровода переменного сечения с теплоизолирующей втулкой в верхней части, выполнен канал в виде вертикального цилиндрического отверстия, в который помещен термодатчик для контроля температуры дна кристаллизационного тигля. Верхний конец цилиндрического теплопровода переменного сечения выполнен в форме фигуры, повторяющей форму центральной наружной части дна кристаллизационного тигля. Автономные нагревательные элементы трубчатых печных модулей электрически связаны каждый со своим силовым блоком и снабжены каждый своим рабочим термодатчиком и термостатом. Выходы термостатов связаны с входами блока терморегуляторов, а выходы блока терморегуляторов соединены с управляющими входами соответствующих силовых блоков. Каждый рабочий термодатчик связан с собственным термостатом. Блок терморегуляторов состоит из одинаковых контроллеров, количество которых соответствует числу автономных нагревателей печных модулей. Термодатчики для контроля температуры дна вспомогательного и кристаллизационного тигля соединены с собственными термостатами и измерителями температуры, а выходы терморегуляторов и измерителей температуры соединены с компьютером.