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1. (WO2014075650) VORRICHTUNG FÜR DAS TIEGELFREIE ZONENZIEHEN VON KRISTALLSTÄBEN
Aktuellste beim Internationalen Büro vorliegende bibliographische Daten   

TranslationÜbersetzung: Original-->Deutsch
Veröff.-Nr.:    WO/2014/075650    Internationale Anmeldenummer    PCT/DE2013/000627
Veröffentlichungsdatum: 22.05.2014 Internationales Anmeldedatum: 20.10.2013
IPC:
C30B 13/20 (2006.01), C30B 29/06 (2006.01)
Anmelder: FORSCHUNGSVERBUND BERLIN E.V. [DE/DE]; Rudower Chaussee 17 12489 Berlin (DE)
Erfinder: RIEMANN, Helge; (DE).
WÜNSCHER, Michael; (DE)
Vertreter: HOFFMANN, Heinz-Dietrich; An der Wiese 4 16356 Ahrensfelde (DE)
Prioritätsdaten:
10 2012 022 965.8 19.11.2012 DE
Titel (DE) VORRICHTUNG FÜR DAS TIEGELFREIE ZONENZIEHEN VON KRISTALLSTÄBEN
(EN) DEVICE FOR NON-CRUCIBLE ZONE PULLING OF CRYSTAL RODS
(FR) DISPOSITIF DE PURIFICATION DE BARREAUX CRISTALLINS PAR LA MÉTHODE DE LA ZONE FONDUE
Zusammenfassung: front page image
(DE)Um Kristalle mit großen Kristalldurchmessern nach dem FZ-Verfahren unter Verwendung von scheibenförmigen Induktionsheizspulen herzustellen, muss die angelegte Spannung erhöht werden, damit die erforderliche Leistung in die Schmelzzone induziert werden kann. Mit steigender Spannung steigt aber die Wahrscheinlichkeit von Überschlägen insbesondere am Spalt und an den Stromzuführungen der Induktionsheizspule. Um die Gefahr von Überschlägen zu verringern werden isolierende Schichten auf die Induktionsspule aufgebracht und isolierende Bauteile in den Spalt eingefügt. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Kristallstäben nach dem tiegelfreien Floating Zone(FZ)-Verfahren mit der elektrische Durchschläge an der HF-Induktionsheizspule vermieden werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einer Induktionsspule (3) mit einer Zentralöffnung (3.1), in die der Hauptschlitz (3.2), der als Stromzuführung dient, einmündet. Unterhalb der Induktionsspule (3) ist in einem definierten Abstand (a) eine Abschirmung (4) angeordnet, die zumindest den Bereich (b) unterhalb des Hauptschlitzes (3.2) gegenüber der Schmelzzone (2.1) thermisch und strömungstechnisch abschirmt. Die Abschirmung (4) besteht aus einem durchschlagsfesten Material mit niedrigen dielektrischen Verlusten und geringer Wärmeleitung. In dem Spalt (a) zwischen der Induktionsspule (3) und der Abschirmung (4) befindet sich eine kältere Gasschicht, die insbesondere die Gastemperatur im Hauptsschlitz (3.2) und dessen Umgebung reduziert.
(EN)In order to produce crystals having large crystal diameters according to the floating zone process using disc-shaped induction heating coils, the applied voltage must be increased such that the required power can be induced in the melting zone. However, as the voltage increases, the probability of flashovers increases, in particular at the gap and at the power feeds of the induction heating coil. In order to reduce the risk of flashovers, insulating layers are applied to the induction coil and insulating components are inserted into the gap. The invention relates to a device for producing crystal rods according to the non-crucible floating zone (FZ) process by means of which electrical breakdowns at the HF induction heating coil are avoided. The device according to the invention consists of an induction coil (3) having a central opening (3.1) into which the main slot (3.2) serving as power feed merges. A shield (4) is arranged at a defined spacing (a) below the induction coil (3) and at least in the region (b) below the main slot (3.2) is thermally and fluidically shielded with respect to the melting zone (2.1). The shield (4) consists of a breakdown-resistant material of low dielectric loss and low thermal conductivity. In the gap (a) between the induction coil (3) and the shield (4) there is a relatively cold gas layer, which reduces in particular the gas temperature in the main slot (3.2) and the area surrounding the same.
(FR)Pour produire des cristaux de grands diamètres par la méthode de la zone fondue en utilisant des bobines de chauffage par induction en forme de disque, la tension appliquée doit être augmentée pour pouvoir générer la puissance nécessaire dans la zone de fusion. Toutefois, à mesure que la tension augmente, la probabilité de décharges disruptives augmente également, en particulier au niveau de l'entrefer et des arrivées de courant de la bobine de chauffage par induction. Pour réduire le risque de décharges disruptives, on dépose des couches isolantes sur la bobine d'induction et on introduit des composants isolants dans l'entrefer. L'invention concerne un dispositif de fabrication de barreaux cristallins par la méthode de la zone fondue au moyen duquel les claquages électriques sont évités au niveau de la bobine de chauffage par induction HF. Le dispositif selon l'invention se compose d'une bobine d'induction (3) possédant un orifice central (3.1) dans lequel débouche la fente principale (3.2) qui sert d'arrivée de courant. En dessous de la bobine d'induction (3) est disposé, à une distance (a) définie, un blindage (4) qui protège au moins la zone (b) située en dessous de la fente principale (3.2) thermiquement et fluidiquement vis-à-vis de la zone de fusion (2.1). Le blindage (4) est constitué d'un matériau résistant au claquage, caractérisé par de faibles pertes diélectriques et une faible conductibilité thermique. Dans l'entrefer (a) entre la bobine d'induction (3) et le blindage (4) se trouve une couche de gaz plus froide qui réduit en particulier la température du gaz dans la fente principale (3.2) et au voisinage de celle-ci.
Designierte Staaten: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JP, KE, KG, KN, KP, KR, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW.
African Regional Intellectual Property Organization (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasian Patent Organization (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
European Patent Office (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Veröffentlichungssprache: German (DE)
Anmeldesprache: German (DE)