СПОСОБ ВАКУУМНОЙ ОЧИСТКИ КРЕМНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)

1. Способ вакуумной очистки металла, преимущественно кремния, включающий загрузку шихты в тигель, расплавление шихты в тигле с использованием электронно-лучевого нагрева, обработку расплава в тигле для испарения примесей и их соединений и его охлаждение с получением очищенного металла, отличающийся тем, что используют тигель из тугоплавкого материала на основе соединения очищаемого металла, размещенный в охлаждаемой емкости с теплоизолятором в нижней части, обработку расплава осуществляют при интенсивном отводе тепла от верхней части стенки тигля на уровне поверхности расплава, а высокую температуру расплава в процессе обработки обеспечивают электронным лучом, направленным на локальный участок поверхности расплава.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при очистке кремния используют кварцевый тигель.
3. Способ по одному из пп.1 и 2, отличающийся тем, что от верхней части стенки тигля отводят не менее 50% тепла, подводимого электронным лучом.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что после выдержки снижают температуру расплава в тигле, перемешивают расплав и нагревают расплав до температуры, близкой к температуре кипения очищаемого металла с многократным повторением цикла в течение времени, обеспечивающем удаление вредных примесей.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что электронный луч направляют в центральную часть поверхности расплава.
6. Способ по п.4, отличающийся тем, что при перемешивании расплава электронный луч направляют на участок поверхности расплава, расположенный между продольной осью тигля и его стенкой.
7. Устройство для вакуумной очистки металла, преимущественно кремния, содержащее вакуумную камеру, тигель с шихтой и электронно-лучевую пушку, отличающееся тем, что тигель с шихтой размещен соосно холодильнику, прилегающему к верхней части его стенок на уровне поверхности расплава, и охлаждаемой емкости, от которой отделен теплоизолятором до уровня нижнего торца холодильника, при этом охлаждаемая емкость и холодильник выполнены с водоохлаждаемыми контурами.
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что тигель изготовлен из тугоплавкого соединения обрабатываемого металла, в частности при очистке кремния из кварца.
9. Устройство по 7, отличающееся тем, что электронно-лучевая пушка установлена над тиглем с возможностью направления электронного луча в центральную часть поверхности расплава.
10. Устройство по п.7, отличающееся тем, что теплоизолятор изготовлен материала с низкой электропроводностью и температурой плавления Тпл не ниже Тпл тигля.
11. Устройство для вакуумной очистки металла, преимущественно кремния, содержащее вакуумную камеру, тигель с шихтой и электронно-лучевую пушку, отличающееся тем, что оно снабжено средством для перемешивания расплава, расположенным по центру тигля с возможностью перемещения в вертикальной и/или горизонтальной плоскости, тигель с шихтой размещен соосно холодильнику, прилегающему к верхней части его стенок на уровне поверхности расплава, и охлаждаемой емкости, от которой отделен теплоизолятором до уровня нижнего торца холодильника, при этом охлаждаемая емкость и холодильник выполнены с водоохлаждаемыми контурами.
12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что тигель изготовлен из тугоплавкого соединения обрабатываемого металла, в частности при очистке кремния из кварца.
13. Устройство по п.11, отличающееся тем, что электронно-лучевая пушка установлена над тиглем с возможностью направления электронного луча на участок поверхности расплава, расположенный между средством для перемешивания и стенкой тигля.
14. Устройство по п.11, отличающееся тем, что средство для перемешивания расплава изготовлено из аналогичного с тиглем материала.
15. Устройство по п.11, отличающееся тем, что теплоизолятор изготовлен из материала с низкой электропроводностью и температурой плавления Тпл не ниже Тпл тигля.