Способ определения положения расплавленной зоны в процессе зонной перекристаллизации

Способ определения положения расплавленной зоны в процессе зонной перекристаллизации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Саюа Советскнл

Соцналистическин

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>254489 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.02,68 (21) 1222593/22-01 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.04.78. Бюллетень ¹ 13 (45) Дата опубликования описания 04.04.78 (5! j Ч.1(л. - 3 01 1 17, 08

Государственный комитет

Совета Министров СССР ео лелем изобретений 53) У31(669.046 (088.8) н открытий (72) Авторы изобретения

И. H. Муниц и С. Е. Мараев (71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛО)КЕНИЯ

РАСПЛАВЛЕННОЙ ЗОНЪ| В ПРОЦЕССЕ

ЗОННОЙ ПЕРЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ

Изобретение относится |к области очистки металлоB,è полупрOIBодников зонной перекристаллизацией и выращивания монокристаллов.

Известен способ определения положения распла влен ной зоны в процессе зонной перекристаллизации, осуществляемой в герметичной камере со смотровыми окнами, который основан на сра в нении интенсивности излучения расплава и прилегающих к .нему твердых участков перекристаллизуемого образца, воспринимаемого приемником излучения фотоэлектрической системы.

Отличием описываемого способа является осуществление сканирования поверхности ооразца по траектории, пересекающей контролируемую границу между расплавленной зоной и твердым участком образца, и использование скачкообразного изменения амплитуды и частотного спектра переменной составляющей потока лучистой энергии в качестве п ризнака;пересечения оптической осью приемника излучения контролируемой границы и, в частном случае, .в качестве сигнала рассогласования.

Это дает возможность определить, положение границы между,расплавом и твердой частью образца с точностью, ие зависящей от степени запыленности смотрового окна.

Описываемый способ:может быть применен при бестигельной плавке, а также для зонной плавки в контейнере. Он основан на различии оптических свойств поверхности расплавленной зоны и твердой части перекристаллизуемого образца. В потоке лучистой энергии от расплавленной зоны имеется переменная составляющая, возникающая .под действием механических вибраций и электромагнитных сил (при индукционном нагреве), деформирующих поверхность расплава, которая резко отличается по амплитуде и частотному спектру от переменной составляющей потока энергии, излучаемой твердым участком образца, прилегающим к зоне.

На чертеже показана схема осуществления описываемого способа.

Поток лучистой энергии анализируют при помощи сканирующей фотоэлектрической сп20 стемы с приемником 1 излучения, траектория развертки которого направлена вдоль оси,перекристаллизуемого образца 2, помещенного в полость герметичной камеры 8 из непрозрачного материала со смотровым окном 4. Пятно

5 сканирования периодически пересекает границу б расплавленной зоны 7, причем в момент перехода оптической оси приемника излучения от твердой фазы к жидкой происходит скачкообразное изменение амплитуды и частотного спектра переменной составляющей

254489 l 7

Составитель Т. Фирсова

Техред И. Михайлова

Редактор H. Корченко

Корректор В. Гутман

Подписное

Заказ 108/214 Изд. ¹ 113 Тираж 964

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я(-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» потока лучистой энергии. По сигналам,на выходе электронного усилительно-,преобразовательного блока 8:положение контролируемой праницы определяют с точностью до одного диаметра пятна сканирования.

В связи с тем, что учитывается не абсолютная интенсивность потока лучистой энергии, а скачкообразное изменение амплитуды и частотного спектра его .переменной составляющей,,изменение в течение процесса перекристаллизации оптических свойств смотрового окопа вследствие за пыления не будет влиять на точность измерений. По измеренным текущим значениям координат границ зоны определяют ширину зоны и скорость ее перемещения.

В том случае, когда для автоматического регулирования необходимо получить непреры)вный сигнал, пропорциональный положению границы зоны, переменную составляющую потока лучистой энергии можно использовать в сканирующей системе в качестве сигнала рассогласования, в результате чего iB моменты резкого изменения амплитуды и частотного спектра переменной cocTBIBJIHIoIIlåé потока лучистой энергия на выходе усилительно-преобразовательного блока появляется сигнал, приводящий к реверсу напразления движения приемника излучения.

Формула изобретения

1. Спосоо определения положения расплавленной зоны в п роцессе зонной перекристаллизации, основанный на сравнении излучения расплава и прилегающих к.нему твердых час10 тей,перекристаллизуемо; о образца, воспринимаемого приемником, излучения фотоэлектрической системы через смотровое окно, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью измерения положения границы между твердой частью

15 образца:I расплавом с точностью, не зависящей от степени запыленHости смотрового окна, осуществляют сканирование поверхности образца Iro траектории, пересекающей контролируемую границу, причем в качестве призна20 ка пересечения оптической осью приемника излучения контролируемой границы используют скачкообразное изменение амплитуды и частотного спектра перемен ной составляющей потока лучистой энергии.

25 2. Способ по,п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что скачкообразное изменение амплитуды и частотного спектра переменной составляющей потока лучистой энергии используют в качестве сигнала рассогласования.