Пристрій вузла кріплення затравочного кристала

Реферат: Пристрій вузла кріплення затравочного кристала, що містить циліндричний вузол кріплення затравки з пазом і фіксатор, який вставляється в заглиблення в затравочному кристалі і фіксує його, причому вузол кріплення затравки додатково містить паз, розташований нижче основного, і фіксатор, при цьому обидва фіксатори виконано з горизонтальними проточками для їх закріплення, а верхній фіксатор входить у паз і затравку з меншим зазором, ніж у нижній. UA 85867 U (54) ПРИСТРІЙ ВУЗЛА КРІПЛЕННЯ ЗАТРАВОЧНОГО КРИСТАЛА UA 85867 U UA 85867 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до технології вирощування монокристалів з розплаву методом Кіропулоса. Одним з основних елементів у пристроях для вирощування кристалів є затравкоутримувач із засобом захоплення затравки, який кріпиться на штоку витяжного механізму. Етап затравлення - важливий етап для подальшого процесу вирощування кристала, але найважливішим є етап утримання вирощеного кристала від падіння та контакту з тиглем, тому надійність вузла кріплення затравочного кристала, багато в чому визначає вихід якісних кристалів. У випадку руйнування затравки та падіння кристалу на дно тигля у кристалі змінюється розподіл температури що збільшує термопружні напруження та підвищує вірогідність появи тріщин у кристалах. Відомий пристрій кріплення для стрижнів затравки з використанням цанги і сухарів, а також спосіб кріплення затравки в дротяної підвісці, які використовуються для вирощування великогабаритних кристалів BGO [Е. Добровинская, Л. Литвинов, В. Пищик, "Энциклопедия сапфира" - Харьков, НАНУ Институт монокристаллов, 2004, с. 510] Відомий пристрій кріплення затравочного кристала [Патент США № 5851287, МПК С30В 35/00], що містить затравкоутримувач з наскрізним отвором, циліндричної або іншої форми обмежувач у вигляді стрижня, який, проходячи через наскрізний отвір у затравкоутримачі і затравці, фіксує її в певному положенні. Відомий пристрій кріплення затравочного кристала [Заявка США № 2002/0174823, С30В 15/00] для вирощування кристалів методом Чохральського, що містить циліндричний вузол кріплення затравки з похилим пазом і фіксатором, який вставляється в заглиблення у затравочному кристалі і фіксує його. До недоліків зазначених пристроїв можна віднести складність виготовлення фіксатора кріплення затравочного кристалів описаної конструкції. Крім того, ускладнений зняття готових кристалів після завершення вирощування та повторне використання фіксаторів. Конструкція вузла кріплення затравочного кристала передбачає фіксацію та утримання затравочного кристала тільки в одній позиції, що не забезпечує утримання кристала, що виростили, в разі обриву затравочного кристала від термоудару або механічних пошкоджень. В основу корисної моделі поставлено задачу створення пристрою кріплення затравочного кристала для вирощування високотемпературних великогабаритних кристалів, який забезпечує надійне кріплення затравочного кристала, а також збереження кристала, що виростили, навіть при руйнуванні затравки в одному з місць кріплення. Вирішення поставленої задачі досягається тим, що пристрій кріплення затравочного кристала, що містить циліндричний вузол кріплення затравки з пазом і фіксатор, який вставляється в поглиблення в затравочному кристалі і фіксує його, згідно з корисною моделлю, вузол кріплення затравки додатково містить паз, розташований нижче основного, і фіксатор, при цьому обидва фіксатори виконано з горизонтальними проточками для їх закріплення, а верхній фіксатор входить у паз і затравку з меншим зазором, ніж у нижній. Під час вирощування кристалів виникають термопружності напруги як в затравочному кристалі, так і об'єму вирощеного кристала, які можуть привести до його обриву і руйнування. Для забезпечення більш надійного кріплення і зниження ймовірності відриву кристала у вузлі кріплення затравочного кристала виконують два пази різного розміру. Верхній паз виконано меншого розміру, а його фіксатор входить у з меншим зазором, що забезпечує основне кріплення затравочного кристала. Нижній паз виконано більшого розміру, а його фіксатор входить у паз з великим зазором, що забезпечує утримання кристала в разі обриву верхнього фіксатора. На фіг. 1, 3 наведено зовнішній вигляд пристрою кріплення затравочного кристала. На фіг. 2 наведено фото зовнішнього вигляду пристрою кріплення затравочного з затравкою на різних стадіях збирання. Пристрій кріплення затравочного кристала виконано у вигляді циліндричного вузла кріплення затравки 1, виготовленого з тугоплавкого матеріалу (наприклад, молібдену або вольфраму) з потовщенням. У потовщеній частині виконано внутрішній отвір для установки затравочного кристала. У бічній частині пристрою одне під іншим виконані: верхній паз 2 та нижній паз 3 у вигляді сегментів окружності. У пазах розташовані фіксатори 4, які також виконано з тугоплавкого матеріалу. На фіксаторах 4, для їх закріплення дротом з тугоплавкого матеріалу, виконані горизонтальні проточки 5. Верхній (основний) фіксатор 4 входить у паз затравкоутримувача 3 та паз затравки з меншим зазором, ніж у нижній 2 (страхувальний). Таке розташування пазів і їх конструкція дозволяє надійно утримувати крихкі кристали, наприклад кристали сапфіру після вирощування на етапі охолодження. Оскільки на етапі зниження температури кристал знаходиться у 1 UA 85867 U 5 10 підчепленому стані та тримається тільки завдяки міцності затравки та вузла кріплення, наявність страхувального паза на затравці є дуже важливим фактором надійності утримання кристала. Пристрій працює наступним чином. Затравочний кристал з проточками поміщають в посадочне місце циліндричного вузла кріплення 1 (фіг. 1, 3). Фіксатори 4 розташовують в пазах 2 та 3 відповідно і додатково фіксують молібденової або вольфрам-ренієві дротом діаметром 0,2-0,3 мм. Запропонований пристрій кріплення затравочного кристала забезпечує його надійне кріплення в затравкоутримувачі, завдяки двом горизонтальним пазам. Та підвищує надійність утримання кристала у підвішеному стані та етапі зниження температури через наявність страхувального кріплення затравки, який забезпечується додатковим пазом у затравкоутримувачі та затравці. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Пристрій вузла кріплення затравочного кристала, що містить циліндричний вузол кріплення затравки з пазом і фіксатор, який вставляється в заглиблення в затравочному кристалі і фіксує його, який відрізняється тим, що вузол кріплення затравки додатково містить паз, розташований нижче основного, і фіксатор, при цьому обидва фіксатори виконано з горизонтальними проточками для їх закріплення, а верхній фіксатор входить у паз і затравку з меншим зазором, ніж у нижній. 2 UA 85867 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3