Labor - Kristallzuchtanlagen
Für die Kristallzüchtung aus der Schmelze baut HTM Laboranlagen für drei Verfahrensvarianten:
- Verfahren nach Tammann-Stöber (Züchtung im stationären Tiegel);
- Verfahren nach Bridgeman (Bewegen des Tiegels im Temperaturfeld);
- Vertikales Zonenschmelzen;
Nach allen drei Verfahren wird in Tiegeln gearbeitet mit Tiegeldurchmessern von
12 mm bis 24 mm. Die Maximaltemperaturen liegen bei 1750 °C. Verschiedene Gase und Vakuum können eingesetzt werden.
Zubehör
- Spitztiegel aus Aluminiumoxid lieferbar ab Lager;
- Materialien wie Yttriumoxid oder Aluminiumnitrid auf Anfrage;
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Beispiele
Kristallzuchtanlage LORA 1700-40-600-1-vertikal
Bridgemanverfahren
(Betriebsanleitung LORA mit Stepper AU03-0-064)
- Tmax: 1700 °C;
- Dauerarbeitstemperatur 1650 °C;
- Heizelement = Arbeitsrohr aus Al2O3 (C799) direkt mit Mo-Heizdraht bewickelt;
- Heizraum: L = 600 mm (beheizt 450 mm), Øi = 40 mm;
- Heizonen: 1 Zone;
- ein beweglicher Tiegelflansch ist über einen Faltenbalg mit dem Arbeitsrohr verbunden und wird schrittmotorgesteuert bewegt
- Anschlüsse für Gaseinlass;
- 2 Thermoelemente (2 x Typ B, im Arbeitsrohr oben und beweglich ständig auf Probenhöhe);
Beim Bridgemanverfahren ist das erschütterungsfreie Verfahren des Kristalles aus der Schmelze mit extrem kleiner Geschwindigkeit der entscheidende Vorgang. In den Laboranlagen sind Verfahrgeschwindigkeiten von 0,1 bis 20 mm/h möglich.
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Kristallzuchtanlage LORA/i 1800-32-800-1-vertikal
Tammann-Verfahren
(Betriebsanleitung Kristallzuchtanlage mit steilem Temperaturgradienten AU07-0-065)
- T3max: 1750 °C;
- Dauerarbeitstemperatur 1500 °C;
- Heizelement aus Al2O3 - Beton mit innenliegender Wicklung aus Mo - Heizdraht;
- Heizraum: L = 600 mm (beheizt 430 mm), Øi = 43 mm;
- Heizzonen: 1 Zone;
- Arbeitsrohr aus Al2O3 (C799), L = 800 mm, Øi = 38 mm;
- gas- und vakuumdichte Endflansche;
- Anschlüsse für Gaseinlass;
- Evakuieren mit Drehschieberpumpe möglich;
- 2 Thermoelemente (Typ C am Heizleiter, Typ B im Tiegelhalter);
Bei dem Verfahren nach Tammann liegt der Tiegel bei der Kristallisation in einem steilen Temperaturgradienten mit bis zu 12 K/mm. Die Temperatur wird mit einigen K/h sehr langsam und Dank der optimierten Steuerelektronik sehr gleichmäßig abgesenkt.
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Kristallzuchtanlage LORA 1550-32-900-1-vertikal mit Schutzgas/Vakuumumgebung,
vertikales Zonenschmelzen
(AU07-0-050)
- Tmax: 1550 °C;
- Dauerarbeitstemperatur 1500 °C;
- Heizelement = Arbeitsrohr aus Al2O3 (C799) direkt mit Mo-Heizdraht bewickelt;
- Heizraum: L = 900 mm (beheizt 500 mm), Øi = 32 mm;
- maximaler Temperaturgradient am Übergang von Heizung zur offenen Abstrahlung
ca. 300 K/cm; - Heizonen: 1 Zone;
- Gehäuserohr aus Quarz L = 1800 mm, Øi = 200 mm;
- gas- und vakuumdichtes Gehäuse, Endflansche NW150;
- Anschlüsse für Gaseinlass und Vakuum;
- Bewegung des Tiegelhalters mir Schrittmotor;
- 2 Thermoelemente (Typ C am Heizleiter und im Tiegelhalter);
Die Anlagen zum vertikalen Zonenschmelzen arbeiten mit einem beweglichen Zusatzheizer.
Dieser Heizer schmilzt zunächst das Material in der Tiegelspitze auf und bewegt sich mit sehr geringer Geschwindigkeit nach oben, wobei ein Ring flüssigen Materials mitwandert.
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