Пристрій для зонної плавки

9809*953 МПКбС30 В 13/16 ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЗОННОЇ ПЛАВКИ Винахід відноситься до техніки одержання особливочистих речовин 1 може бути використаний при одержанні чистих металів , сплавів та хімічних сполук, які використовуються, зокрема, для потреб електронної техніки. Відомий пристрій для зонної плавки, який містить контейнер продовгуватої форми, зонний нагрівач та механізм переміщення зонного нагрівача /1/. Працює пристрій таким чином. В контейнер розмішують речовину, за допомогою зонного нагрівача створюють розплавлену зону в речовині 1 за допомогою механізма перемішують зонний нагрівач 1 відповідно розплавлену зону від одного кінця зливка до другого . Недоліком описаного пристрою є недостатня продуктивність , обумовлена наявністю всього однієї зони нагріву . Найбільш близьким по технічній суті та результату , шо досягається, с пристрій для зонної плавки, який містить контейнер продовгуватої сТорми для речрвини , яку очищають, розмішений всередині теп лопровідної труби та декількох зонних нагрівачів /2/. Працює присTplf таким чином. Речовину, яку очиша-оть, розмішують всередині кон тейнеру • За допомогою зонних нагрівачів створюють декілька розплав лених зон вздовж зливку речовини, яку очищають, 1 переміщують одноразово розплавлені зони вздовж зливку . Недоліком описаного пристрою є складність конструкції , обумовлена необхідністю в декількох незалежних нагДвачах та в системах їх енергопостачання. Завданням винаходу є спрощення конструкції пристрою . Поставлене завдання досягається таким чином , шо в відомому пристрої для зонної плавки, який містить контейнер продовгуватої форми, теплорозподіляючий елемент в взагляці труби , яка охоплює контейнер, та нагрівач, який відрізняється тим, шо теплорозподіляючий елемент виготовлений з прозорого термостійкого матеріалу , наприклад, з топленого кварцу, з кільцевими поперечними канавками ззовні або зсередини, глибина кожної послідуючої канавки більша глибини попередньої, стінки канавок виготовлені непрозорими , а нагрівач розмішений біля торця теплорозподіляючого елементу з боку канавки з найменшою глибиною. За рахунок того, що теилорозподіляюча труба виготовлена з про зорого матеріалу, частина теплової енергії переноситься вздовж труби за рахунок випромінювання. Па боковій поверхні канавки відбува І' г. еться поглинання тепла, що створює зону з підвищеною температурою . Частина теплової енергії розподіляється через ділянку перерізу труби , не перекриту канавкою 1 поглинається поверхнею наступної , більш глибокої канавки. Температура в контейнері вздовж труби по мірі від далення від нагрівача зменшується , за вийнятком ділянок поблизу ка навок, де вона більш висока, ніж фонова. На маяюн*у схематично зображена запропонована конструкція при строю для зонної плавки. Контейнер 1 з речовиною 2 розміщений всередині теплорозподіля и ючої труби 3, яка має кільцеві канавки 4. З одного кінця теплорозподіляючоі труби 5 розміщений нагрівач 5, Пристрій містить також механізм поздовжнього переміщення контейнеру з речовиною /на малюнку не показаний/. В конкретному виконанні теплорозподіляюча труба виготовлена з топленого кварцу зовнішнім діаметром 45 мм та довжиною 200 мм з товщиною стінки 5 мм. Ззовні в трубі виконані 4 кільцеві канавки глибиною 1, 2, 3 та 4 мм відповідно, причому стінки канавок непрозорі. Віддаль між сусідніми канавками становить 4U мм. Робочим елементом нагрівача є кільцеподібна ніхромова спіраль , розміщена впритул до торця теплорозподіляючої труби . Пристрій працює таким чином. В контейнер 1 розміщують речовину 2, після чого контейнер 1 вакуумують та заварюють. В вихідному положенні контейнер 1 встановлений таким чином, шо перша кільцева канавка 4 розмішена напроти краю речовини 2. Через нагрівач 5 пропускають електричний струм, шо забезпечує тепловиділення , якого достатньо для розтоплення речовини 2 в зонах, розміщених напроти кожної Із канавок 4 труби 3. За допомогою механізму повільно переміщують ампулу 1 з речовиною 2 вздовж труби 3, в результаті чого розплавлені зони перемі щуються вздовж зливка речовини 2. За рахунок відмінності в розчинності домішок в твердій та рідкій фазах речовини проходить перероз поділ домішок вздовж зливка речовини 2. Після проходу контейнеру 1 з речовиной 2 через всі зони контейнер 1 прискорено реремі^тують в вихідне положення 1 процес зонної плавки повторяють . Проведена зонна плавка Індію. В результаті проведеного експери менту установлено, шо застосування запропонованого пристрою при тій самій ступені очистки забезпечує спрощення конструкції , оскільки при наявності лише одного нагрівача в зливку одноразово утворюються де кілька / в даному конкретному випадку чотири / розплавлених зон. Таким чином, застосування запропонованого пристрою забезпечує спрощення конструкції обладнання для зонної плавки . І' 3 . Винахід може бути використаний в електронній промисловості , зокрема, в технології виготовлення напівпровідникових приладів . •І ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ 1. Авторское свидетельство СССР if- 1105519, М.кл. СЗО В 13/00. 2. Вильке К»Т. Выращивание кристаллов» Л., "Недра"» 1977, с.313, / прототип /• ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЗОННОЇ ПЛАВКИ ФІГ. Азтор Шпирко Г.М.