JPH0541599B2 - - Google Patents
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- JPH0541599B2 JPH0541599B2 JP8449684A JP8449684A JPH0541599B2 JP H0541599 B2 JPH0541599 B2 JP H0541599B2 JP 8449684 A JP8449684 A JP 8449684A JP 8449684 A JP8449684 A JP 8449684A JP H0541599 B2 JPH0541599 B2 JP H0541599B2
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- mirror
- image
- zone
- optical sensor
- crystal
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- Expired - Lifetime
Links
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B13/00—Single-crystal growth by zone-melting; Refining by zone-melting
- C30B13/28—Controlling or regulating
- C30B13/30—Stabilisation or shape controlling of the molten zone, e.g. by concentrators, by electromagnetic fields; Controlling the section of the crystal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B13/00—Single-crystal growth by zone-melting; Refining by zone-melting
- C30B13/16—Heating of the molten zone
- C30B13/22—Heating of the molten zone by irradiation or electric discharge
- C30B13/24—Heating of the molten zone by irradiation or electric discharge using electromagnetic waves
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、FZ装置（赤外線集光加熱端結晶製
造装置）に関し、特に結晶育成を自動的に行なう
FZ装置に関する。
造装置）に関し、特に結晶育成を自動的に行なう
FZ装置に関する。
従来、FZ装置での結晶合成に自動制御は行な
われておらず、回転楕円面鏡の一箇所に設けられ
た孔からの、画像をスクリーン上で観察するのみ
であつた。
われておらず、回転楕円面鏡の一箇所に設けられ
た孔からの、画像をスクリーン上で観察するのみ
であつた。
従つて、結晶育成を行なうためには、常時画像
を監視し、ランプパワーあるいはギヤツプ調整を
手動で行なわなければならなかつた。
を監視し、ランプパワーあるいはギヤツプ調整を
手動で行なわなければならなかつた。
本発明は以上の問題点を解決するもので、その
目的とするところは、長時間（10時間以上）安定
して結晶育成を行なうFZ装置を提供することに
ある。
目的とするところは、長時間（10時間以上）安定
して結晶育成を行なうFZ装置を提供することに
ある。
本発明のFZ装置は、回転楕円面鏡の一部に設
けた孔から、レンズ、プリズム、ハーフミラーを
透過した溶融帯の像を、直接光学センサ上に結像
させ、該光学センサからの信号を用いて結晶の自
動育成を行ない、同時に前記ハーフミラーからの
反射像を、反射鏡を経てスクリーン上に投影し、
画像観察を行なうもので、光学センサへの像の取
り込み精度が高く、結晶の自動制御精度が高いこ
とを特徴とする。
けた孔から、レンズ、プリズム、ハーフミラーを
透過した溶融帯の像を、直接光学センサ上に結像
させ、該光学センサからの信号を用いて結晶の自
動育成を行ない、同時に前記ハーフミラーからの
反射像を、反射鏡を経てスクリーン上に投影し、
画像観察を行なうもので、光学センサへの像の取
り込み精度が高く、結晶の自動制御精度が高いこ
とを特徴とする。
第１図に従前のFZ装置の概要を示す。
ここで、１は回転楕円面鏡、２はハロゲンラン
プ、３は石英管、４はガス導入口、５はガス排出
口、６は原料棒、７は種結晶、８は溶融帯、９は
上部シヤフト、１０は下部シヤフト、１１はレン
ズ（含プリズム）、１２はスクリーンである。
プ、３は石英管、４はガス導入口、５はガス排出
口、６は原料棒、７は種結晶、８は溶融帯、９は
上部シヤフト、１０は下部シヤフト、１１はレン
ズ（含プリズム）、１２はスクリーンである。
上部シヤフト９に原料棒６をセツトし、下部シ
ヤフト１０に種結晶７をセツトする。
ヤフト１０に種結晶７をセツトする。
ハロゲンランプ２のパワーを投入し、回転楕円
面鏡１により該ハロゲンランプの光を石英管３の
中央部に集光する。
面鏡１により該ハロゲンランプの光を石英管３の
中央部に集光する。
この時、ガス導入口４から雰囲気ガスを導入
し、ガス排出口５から雰囲気ガスを排出する。
し、ガス排出口５から雰囲気ガスを排出する。
集光部において、原料棒６の先端と種結晶７の
先端とを溶融接触させて、溶融帯８を形成する。
この時、上部シヤフト９及び下部シヤフト１０は
同方向ないしは逆方向に回転させ、上下のシヤフ
トが同時に下方へ移動する。
先端とを溶融接触させて、溶融帯８を形成する。
この時、上部シヤフト９及び下部シヤフト１０は
同方向ないしは逆方向に回転させ、上下のシヤフ
トが同時に下方へ移動する。
該集光部の状況をレンズ１１（含プリズム）及
び反射鏡を経て、スクリーン１２上に投映し、常
時、該投映像を監視しつつ、ランプパワーあるい
は原料棒と種結晶の間隔（ギヤツプ）を調節しな
がら、結晶育成を行なう。
び反射鏡を経て、スクリーン１２上に投映し、常
時、該投映像を監視しつつ、ランプパワーあるい
は原料棒と種結晶の間隔（ギヤツプ）を調節しな
がら、結晶育成を行なう。
第２図に光学系の概要を示す。ここでａは平面
図、ｂは側面図である。
図、ｂは側面図である。
２１は溶融帯、２２はレンズ（含プリズム）、
２３は反射鏡、２４はスクリーン、２５はフロン
トパネルである。
２３は反射鏡、２４はスクリーン、２５はフロン
トパネルである。
第３図に本発明のFZ装置で使用する自動制御
システムのブロツク図を示す。
システムのブロツク図を示す。
ここで３１は光学系、３２はセンサ部、３３は
コントローラ部、３４はキー入力部、３５はDA
変換器、３６はAD変換器、３７は表示部、３８
はプリンター部、３９はランプパワーコントロー
ル部、４０はギヤツプ調整部である。
コントローラ部、３４はキー入力部、３５はDA
変換器、３６はAD変換器、３７は表示部、３８
はプリンター部、３９はランプパワーコントロー
ル部、４０はギヤツプ調整部である。
溶融帯の像は、光学系３１を経て、センサ部３
２に到達し、コントロール部３９でランプパワー
を調節し、溶融帯の温度を制御するか、又はギヤ
ツプ調整部４０で融液の高さを調節する。
２に到達し、コントロール部３９でランプパワー
を調節し、溶融帯の温度を制御するか、又はギヤ
ツプ調整部４０で融液の高さを調節する。
ランプパワー、あるいはギヤツプは、AD変換
器３６を経て、コントローラ部３３に再度フイー
ドバツクされる。
器３６を経て、コントローラ部３３に再度フイー
ドバツクされる。
一方、キー入力部３４では、初期の各種定数を
インプツトし、表示部３７は、その時のランプパ
ワー等を表示する。更にプリンター部３８では、
所定の時間毎に、ランプパワー、溶融帯径、溶融
帯の高さ等をプリントアウトする。
インプツトし、表示部３７は、その時のランプパ
ワー等を表示する。更にプリンター部３８では、
所定の時間毎に、ランプパワー、溶融帯径、溶融
帯の高さ等をプリントアウトする。
以下、本発明について、実施例に基づき詳細に
説明する。
説明する。
第４図に本発明装置の光学系の概要を示す。こ
こでａは平面図、ｂは側面図である。
こでａは平面図、ｂは側面図である。
４１は溶融帯、４２はレンズ（含プリズム）、
４３はハーフミラー、４４は光学センサ、４５は
反射鏡、４６はスクリーン、４７はフロントパネ
ルである。
４３はハーフミラー、４４は光学センサ、４５は
反射鏡、４６はスクリーン、４７はフロントパネ
ルである。
溶融帯の像をハーフミラーからの透過で、光学
センサに導入している為、ハーフミラーの位置、
向きが多少変動しても、常に光学センサの中心に
画像を位置させられる為、極めて制御精度が高い
利点を有する。
センサに導入している為、ハーフミラーの位置、
向きが多少変動しても、常に光学センサの中心に
画像を位置させられる為、極めて制御精度が高い
利点を有する。
以上述べたように、本発明によれば、スクリー
ン上で結晶の育成状況を観察しつつ、結晶の自動
育成を可能とするもので、特にハーフミラーの調
節に神経を使う必要が無く、長時間安定して結晶
育成が行なえる。
ン上で結晶の育成状況を観察しつつ、結晶の自動
育成を可能とするもので、特にハーフミラーの調
節に神経を使う必要が無く、長時間安定して結晶
育成が行なえる。
本発明の装置は、ルビー、サフアイア、アレキ
サンドライト等の宝石用単結晶は勿論、YIG、
YAG、GGG等の工業用単結晶の自動育成にも使
用可能であり、色ムラ、気泡、欠陥等の無い、高
品質な単結晶を育成できる。
サンドライト等の宝石用単結晶は勿論、YIG、
YAG、GGG等の工業用単結晶の自動育成にも使
用可能であり、色ムラ、気泡、欠陥等の無い、高
品質な単結晶を育成できる。
第１図は従前のFZ装置の概要を示す。第２図
ａ，ｂは従前のFZ装置の光学系の概要を示す。
第３図は本発明のFZ装置で使用する自動制御シ
ステムのブロツク図を示す。第４図は本発明の
FZ装置の光学系の概要を示す。 ａは平面図、ｂは側面図である。
ａ，ｂは従前のFZ装置の光学系の概要を示す。
第３図は本発明のFZ装置で使用する自動制御シ
ステムのブロツク図を示す。第４図は本発明の
FZ装置の光学系の概要を示す。 ａは平面図、ｂは側面図である。
Claims (1)
- １ ハロゲンランプ等の、高温の光源から発する
光を、回転楕円面鏡により、反射・集光し、該集
光部において、原料棒と種結晶とを、溶融帯を仲
介として結合して、フローテイングゾーンを形成
し、該フローテイングゾーンを一定速度で移動す
ることにより、前記種結晶上に結晶を析出させる
赤外線集光加熱単結晶製造装置において、前記回
転楕円面鏡の一部に設けた孔から、レンズ、プリ
ズム、ハーフミラーを透過して、溶融帯の像を直
接光学センサ上に結像させ、該光学センサからの
信号を用いて結晶の自動育成を行なうと同時に、
前記ハーフミラーからの反射像を反射鏡を経て、
スクリーン上に投影し、画像観察を行なうことを
特徴とする赤外線集光加熱単結晶製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8449684A JPS60226489A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 赤外線集光加熱単結晶製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8449684A JPS60226489A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 赤外線集光加熱単結晶製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60226489A JPS60226489A (ja) | 1985-11-11 |
| JPH0541599B2 true JPH0541599B2 (ja) | 1993-06-23 |
Family
ID=13832251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8449684A Granted JPS60226489A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 赤外線集光加熱単結晶製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60226489A (ja) |
-
1984
- 1984-04-26 JP JP8449684A patent/JPS60226489A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60226489A (ja) | 1985-11-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |