JPH0714837Y2 - シリコン合金等高温溶融体の温度測定装置 - Google Patents

シリコン合金等高温溶融体の温度測定装置

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JPH0714837Y2
JPH0714837Y2 JP1988123986U JP12398688U JPH0714837Y2 JP H0714837 Y2 JPH0714837 Y2 JP H0714837Y2 JP 1988123986 U JP1988123986 U JP 1988123986U JP 12398688 U JP12398688 U JP 12398688U JP H0714837 Y2 JPH0714837 Y2 JP H0714837Y2
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sensor unit
connector
shell unit
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智夫 芝田
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KAWASO ELECTRIC INDUSTRIAL KABUSHIKI KAISHA
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は,シリコン合金等の高温溶融体の温度測定装置
に関する。
〔従来の技術〕
従来,多結晶シリコンを単結晶化する方法としてチョク
ラルスキ法(以下CZ法という)が公知であり,これによ
り得られた単結晶シリコンはICやLSIに使用されてい
る. CZ法を実施するためには、第8図に示すような装置が用
いられている。同図において,1は炉,2は石英ルツボ,3は
黒鉛ヒータである。前記石英ルツボ2には,同一結晶が
多方位をもって集合した多結晶シリコンに所定量のドー
プ材(O.C.その他の重金属)を添加したシリコン合金が
投入され,炉1内を数mTorrの真空にした後,10〜20Torr
のAr等不活性ガス雰囲気に置換し,黒鉛ヒータ3により
輻射加熱を行いつつ溶融し(Max.1470°C),シリコン
溶融体4とされる。石英ルツボ2は回動軸5により一方
向に回転され,生成されるシリコン結晶6は逆方向に回
転されつつ石英ルツボ2から引き上げられる.CZ法にお
ける結晶の引き上げに際しては,シリコン溶融体4内に
時間的又は場所的な温度変動があると,結晶成長の際に
結晶欠陥を生じてしまう.従って,シリコン溶融体4内
の温度変動の制御が極めて重要になる. このため,温度測定装置7を炉内に設け,該装置のセン
サー部8を石英ルツボ2内のシリコン溶融体4内に浸漬
し,これによりシリコン溶融体4内の温度を継続的に測
定することが行われている. 〔考案が解決しようとする課題〕 上述した温度測定装置7のセンサー部8には熱電対を用
いることが知られており,熱電対の先端接合部の保護材
としては,生成されるシリコン単結晶が品質上極めて高
純度のものが求められるのでシリコン汚染の心配がない
ものでなければならない.そこで,熱電対の先端接合部
をボロンナイトライドによりコートする技術が実開昭63
−38027号として提案されている。然しながら,周知の
ようにボロンナイトライドは極めて高価であり,消耗的
に使用されるセンサー部8にコストをかけることは好ま
しくない. この点につき,例えば,温度測定装置7をセンサーユニ
ット9と外殻ユニット10とに分割ユニット化し,外殻ユ
ニットを耐用性あるものとして繰返使用可能とする反
面,センサーユニットを消耗性のものとし,前記外殻ユ
ニットに対してセンサーユニットを交換しつつ使用でき
るように構成すればコストの点の問題を解決し得ると知
見される.これにより,外殻ユニットから離れてセンサ
ーユニットを可及的低コストに構成することが可能にな
り,また,外殻ユニット自体が高コストのものになって
も,経常的な温度測定に伴う全体的なコストを低減でき
るからである. ところで,炉1内は高温雰囲気にさらされるため,温度
測定装置7を耐熱構造のものとしなければならない.こ
の点につき,前記のようにセンサーユニットと外殻ユニ
ットとを別ユニット化しておけば,消耗性のセンサーユ
ニットは必要最小限の耐熱性を具備せしめる反面,反復
使用すべき耐用性の外殻ユニットはコストに制限されず
冷却構造を具備したものに構成することができ,このよ
うに外殻ユニットに冷却構造を採用することにより結局
はセンサーユニットと外殻ユニットの接続部のトラブル
発生防止にも寄与できるので、この点でも有利な結果を
期待できる. 而して,このようなユニット化された温度測定装置の提
案が要望されるにも拘わらず,未だ実現していないのが
現状である. 更に,上述したCZ法において,温度測定装置7を炉壁を
挿通して炉内へ導くに際し,該温度測定装置7を介して
万一外気が炉内へリークすると,炉内のシリコン溶融体
が酸化するおそれがあり,同時に場合によっては炉内の
シリコン蒸気と酸素の結合により爆発事故を招来する危
険があり,このため,前述したようなユニット化を行う
に際し,この点の課題を解決しなければならない.その
他,ユニット化されたセンサーユニットを外殻ユニット
に着脱交換せしめるための具体的構造等においても研究
すべき課題がある. 〔課題を解決するための手段〕 本考案は、上記課題を解決した温度測定装置を提供する
ものであり、その手段として構成したところは、炉壁を
挿通して炉内の高温溶融体(4)に臨ましめられる外殻
ユニット(10)と、該外殻ユニットの外周面と炉壁の外
側面との間を気密状にシールする気密シール手段(59)
と、前記外殻ユニット(10)に着脱自在に装着され先端
のセンサー部(8)を前記高温溶融体(4)に浸漬せし
められるセンサーユニット(9)とから成り、前記セン
サーユニット(9)は、熱電対(11)を収納した石英管
(12)と、該石英管の尾端近傍部を耐火セメント等の充
填剤(14)を介して埋入保持せしめた保持管(13)と、
該保持管の尾端側に配置され且つ前記熱電対に補償導線
(21)を介して導通されたコネクタ(20)とを備えて成
り、前記外殻ユニット(10)は、前記センサーユニット
(9)の保持管(13)を着脱自在に挿入し収納せしめる
収納室(19)を有する筒状本体部(22)と、該収納室
(19)内に配置され前記コネクタ(20)に着脱自在に連
結される内部コネクタ(34)と、該筒状本体部(22)の
尾端側に配置され且つ前記内部コネクタ(34)に導通さ
れた外部コネクタ(35)とを備えて成り、前記外殻ユニ
ット(10)の筒状本体部(22)は、前記収納室(19)に
挿入されたセンサーユニット(9)の保持管(13)並び
に該収納室(19)に収納されたコネクタ(20,34)の外
周全域にわたり該筒状本体部(22)を冷却する冷媒路
(29,30)を備えて成り、更に、前記筒状本体部(22)
は、該筒状本体部(22)の尾端側において前記収納室
(19)を外気より気密状に絶縁するシール手段を備えて
成る点にある。
〔実施例〕
以下図面に基づいて本考案の実施例を詳述する. (第1実施例) 第1図において,温度測定装置7は,センサーユニット
9と,該センサーユニット9を挿入保護する外殻ユニッ
ト10とから成る. センサーユニット9は,Uチューブ単素子型とされてい
る.即ち,熱電対11を収納したU形チューブ状の石英管
12を備え,該U形折曲部を先端に向けてセンサー部8を
構成している.センサー部8から平行に延びる石英管12
の尾端近傍部はステンレス等金属製の保持管13に挿入さ
れ,該保持管13に充填された耐火セメント等の充填剤14
により固定保持されている.保持管13の尾端開口にはAB
S樹脂等の合成樹脂製のキャップ15が装着されており,
該キャップ15は前記石英管12の尾端を嵌合する環状溝又
は一対の穴から成る位置決め手段16を備えると共に,該
キャップ15より一対のピン17を突設し,各ピン17に一対
の石英管12から導出された熱電対11を連結している.ま
た,保持管13の先端外周にはフランジ材18が溶接等によ
り固着されており,図示省略しているが該フランジ材18
の外周にアヤメローレット等の凹凸部を形成している.
前記保持管13の尾端側にはコネクタ20が配置されてお
り,該コネクタ20は前記ピン17に補償導線21を介して導
通せしめられている.本実施例において,コネクタ20は
前記キャップ15に対して補償導線21により自由状態で連
繋されている. 外殻ユニット10は,前記センサーユニット9の保持管13
を着脱自在に収納する収納室19を有する筒状本体部22を
構成している.筒状本体部22は三重管構造とされてお
り,何れもステンレス等金属製の内管23と,中管24と,
外管25とを,相互に内外周方向に間隔をあけて同心状に
配置されている.内管23と外管25は,先端部において環
状キャップ26に溶接等により連結固着されている.内管
23と中管24は,尾端部においてフランジ状キャップ27に
溶接等により連結固着されている.外管25の尾端は中管
24の中途部で終わり,中管24の外周に溶接等により固着
された環状スペーサ28に,外管25の尾端終端を溶接等に
より固着している.従って,中管24と内管23との内外周
間には内周側冷媒路29が,外管25と中管24との内外周間
には外周側冷媒路30が形成され,両冷媒路29,30は、環
状キャップ26の近傍にて挿通されている.即ち,中管24
の先端は環状キャップ26から離れて間隔をあけており,
該間隔部により連通路31を形成している.中管24の尾端
近傍には内周側冷媒路29に連通するインレットポート32
が設けられ、外管25の尾端近傍には外周側冷媒路30に連
通するアウトレットポート33が設けられており,インレ
ットポート32から流入された冷却液又は気体等の冷媒が
内周側冷媒路29を流通し,連通路31を経て外周側冷媒路
30を流通した後,アウトレットポート33より流出される
ように構成しており,内周側冷媒路29の尾端は前記フラ
ンジ状キャップ27により密閉され,外周側冷媒路30の尾
端は前記環状スペーサ28により密閉され,連通路31は環
状キャップ26により密閉されているものである. 前記筒状本体部22の収納室19内には内部コネクタ34が配
置され,該筒状本体部22の尾端側には外部コネクタ35が
配置されており,両コネクタ34,35はカールコード36に
より導通連結されている.即ち,内部コネクタ34はカー
ルコード36内の補償導線の先端に結線され,該補償導線
37の尾端は外部コネクタ35のピン38に結線されている. 前記筒状本体部22の尾端側において,内管23の開口には
栓体39が嵌入され,該栓体39のフランジ40を前記フラン
ジ状キャップ27のフランジ部にOリング等のシール部材
41を介して相互にボルト42により締着している.栓体39
は,尾端側に開口する凹入部43を有し,該凹入部に前記
外部コネクタ35を螺入又は嵌入し,栓体39の底部44に前
記カールコード36の尾端を挿入すると共に,該底部44と
外部コネクタ35の間に位置する凹入部43内にエポキシ樹
脂等のシール剤45を充填し,該シール剤45中に前記補償
導線37とピン38とを埋入している.従って,筒状本体部
22の尾端部において,前記栓体39及びフランジ状キャッ
プ27並びにシール部材41及びシール剤45により,収納室
19を外気より気密状に絶縁するシール手段が構成されて
いる. 而して,このようなセンサーユニット9と外殻ユニット
10とは図示のように着脱自在に組付けられる.即ち,セ
ンサーユニット9の保持管13を外殻ユニット10の筒状本
体部22の先端開口部から収納室19に挿入し,フランジ材
18を環状キャップ26に当接せしめ,環状キャップ26の径
方向に穿設された雌ネジ孔よりセットボルト46を螺着し
て保持管13を固定する.消耗したセンサーユニット9を
新たなセンサーユニット9と交換するために外殻ユニッ
ト10から取外す場合には,前記セットボルト46を緩め,
フランジ材18を把持してセンサーユニット9を外殻ユニ
ット10から取出せば良い.この取付け及び取出しの何れ
の場合も,コネクタ20と内部コネクタ34の結合及び離脱
は,内部コネクタ34をカールコード36の伸長を介して収
納室19の先端開口より外方に挿出せしめ,収納室の外部
にて容易に作業を行うことができる.尚,この実施例の
場合,コネクタ20及び内部コネクタ24は無方向接点式の
同軸コネクタを用いることができる. (第2実施例) 第2図は上記外殻ユニット10の冷媒流路とシール手段の
別の実施例を示している. 外殻ユニット10は,内管23と,中管24と,外管25の三重
管構造とされた筒状本体部22を備え,内周側冷媒路29と
外周側冷媒路30を構成している.尚,第2図に破断して
省略した部分(第2図左方向の部分)は,第1図に示し
た筒状本体部22の先端側部分(第1図左側部分)と同じ
構成である. この第2図示の実施例において,外管25の尾端は中管24
の尾端近傍にまで延長されており,外管25の尾端に対し
て中管24と内管23の尾端が順次尾端方向に突出されるよ
うに位相をずらして位置せしめられている. 而して,外管25の尾端には筒状のキャップ27aが装着さ
れ,該キャップ27aの尾端にはインレットポート32aとア
ウトレットポート33aとが設けられている.インレット
ポート32aはキャップ27a内に形成されたインレット連通
路29aを介して内周側冷媒路29に連通されているが,該
インレットポート32aは外周側冷媒路30に対しては遮断
壁32bにより遮断されている.一方,アウトレットポー
ト33aはキャップ27a内に形成されたアウトレット連通路
30aを介して外周側冷媒路30に連通されているが,該ア
ウトレットポート33aは内周側冷媒路29に対しては遮断
壁33bにより遮断されている.従って,インレットポー
ト32aから流入された冷却液又は気体等の冷媒はインレ
ット連通路29aより内周側冷媒路29に流入し,連通路31
(第1図)を経て外周側冷媒路30を流通した後,アウト
レット連通路30aを介してアウトレットポート33aへ流出
される. 前記キャップ27aには尾端側から栓体39aが螺入又は嵌入
され,栓体39aの外周面とキャップ27aの内周面とはOリ
ング等のシール部材41aによりシールされている.栓体3
9aは尾端側に開口する凹入部43aを有し,該凹入部に外
部コネクタ35を螺入又は嵌入し,栓体39aの底部44aにカ
ールコード36の尾端を挿入すると共に,該底部44aと外
部コネクタ35の間において凹入部の空間内でカールコー
ドの補償導線37とコネクタのピン38を結線し,該空間内
にエポキシ樹脂等のシール剤45を充填し,該シール剤45
中に前記補償導線37とピン38を埋入している.従って,
この実施例においても,前記栓体39a及びキャップ27a並
びにシール部材41a及びシール剤45により,収納室19の
シール手段が構成され,該シール手段により収納室19は
外気より気密状に絶縁される. (第3実施例) 第3図は内部コネクタ34の取付構造を異にした第3実施
例を示している.従って,外殻ユニット10の筒状本体部
22に関する技術的構成は上記第1実施例又は第2実施例
と同様である. 内管23内には短筒部材47が内挿されており,該短筒部材
47は先端部に保持壁48を有し,該保持壁48に内部コネク
タ34を固着している.短筒部材47の内部には尾端側から
一対のコード36aが導入され,該短筒部材47の内部にて
該コード36aの補償導線37aが内部コネクタ34に結線され
ており,該短筒部材47内にエポキシ樹脂等のシール剤49
を充填し,前記内部コネクタ34の結線部と補償導線37a
をシール剤49中に埋入している. 前記短筒部材47の尾端にはガイド管50が連結され,筒状
本体部22の内管23内に密嵌され,短筒部材47を内管23内
で移動しないように位置決めし且つ固定している. この第3実施例の外殻ユニット10は,後述する第4実施
例及び第5実施例のようにコネクタを保持管13の尾端に
固定したセンサーユニット9と組合せて使用されるもの
であり,センサーユニット9を筒状本体部22の収納室19
に所定位置まで挿入すると,センサーユニット9のコネ
クタ20が前記内部コネクタ34に自動的に連結される.ま
た,センサーユニット9を筒状本体部22から引き抜け
ば,センサーユニット9のコネクタ20が前記内部コネク
タ34から離脱されるものである. (第4実施例) 第4図はセンサーユニット9をストレート単素子型とし
た第4実施例を示している. 石英管12は,マイナス側の熱電対11aを収納する石英外
管12aと,プラス側の熱電対11bを収納する石英内管12b
との,二重管構造とされ,先端部にセンサー部8を構成
している. 石英管12の尾端近傍部はステンレス等金属製の保持管13
に挿入され,該保持管13に充填された耐火セメント等の
充填剤14により固定保持されている.保持管13の先端外
周にはフランジ材18が溶接等により固着されており,該
フランジ材18の外周にはアヤメローレット等の凹凸部が
形成されている. 保持管13の尾端開口にはABS樹脂等の合成樹脂製のキャ
ップ15が装着されており,該キャップ15にコネクタ20が
固定保持されている.石英外管12aの尾端とキャップ15
との間にはABS樹脂等の合成樹脂製のスペーサ51が介装
されており,該スペーサ51は前記充填剤14に固められ保
持管13内で固定されている.このスペーサ51は一側に石
英内管12bの尾端を嵌合する位置決め手段16aを備えると
共に,他側にコネクタ20のピン20aを収納する凹部を備
え,該ピン20aに石英内管12bから導出された熱電対11b
を結線している.尚,石英外管12aから導出された熱電
対11aはスペーサ51の外周側を経てコネクタ20のフラン
ジに結線されている. (第5実施例) 第5図はセンサーユニット9をストレート4素子型とし
た第5実施例を示している. この実施例において,それぞれ熱電対を収納した4本の
石英管12が平行に配置されている.4本中の1本は先端の
センサー部8aを他の3本よりも突出せしめ,他の3本は
他端のセンサー部8bを整列せしめている.これら平行な
4本の石英管12の尾端近傍部は保持管13に挿入され,耐
火セメント等の充填剤14により固定保持されている.保
持管13の先端外周にはフランジ材18が溶接等により固着
されており,該フランジ材18の外周にはアヤメローレッ
ト等の凹凸部が形成されている. 各石英管12の尾端はABS樹脂等の合成樹脂製スペーサ51a
に嵌入して位置決めされ,各石英管12から導出する熱電
対を,該スペーサ51aに重合配置され且つピン又はネジ
等の固定手段52により保持管13に固定されたABS樹脂等
の合成樹脂製ピンガイド51bに保持されたピン53にそれ
ぞれ結線している. 保持管13の尾端にはABS樹脂等の合成樹脂製キャップ15
が装着され,該キャップ15にコネクタ20が挿入されると
共にピン又はネジ等の固定手段54により固定保持され,
前記ピンガイドのピン53とコネクタ20のピン20bとを補
償導線21により連結している. (第6実施例) 第6図は上記第4図に示したストレート単素子型と同様
のセンサーユニット9を2本結合して使用した実施例を
示している.但し,各センサーユニット9は,第4図に
示した第4実施例とは若干異なる.即ち,保持管13の先
端にフランジ材18を設けておらず,各センサーユニット
の尾端に固着したコネクタ20に代えて,2本のセンサーユ
ニット9a,9bに共通のコネクタ20aを備え,該コネクタ20
aを補償導線21aにより各センサーユニット9a,9bの熱電
対に連結している. 一対のセンサーユニット9a,9bは,第6図及び第7図に
示すように,それぞれの保護管13a,13bを平行に重ね合
わせ,クランプ具55により挟持保持されている.クラン
プ具55は,上クランプ片55aと下クランプ片55bとから成
り,上下クランプ片55a,55bにより前記一対の保護管13
a,13bを上下から抱持し,両クランプ片55a,55bをボルト
56により締着している.従って,このクラクプ具55によ
り挟持するに際し,一対のセンサーユニット9a,9bを軸
方向に移動して任意に位置決めし,第6図示のように,
温度測定装置7の取付傾斜角に応じて一対のセンサー部
8c,8dが水平線上に位置するように設定し,その状態で
クランプ具55により固定保持することができる. 尚,クランプ具55により保持された一対のセンサーユニ
ット9a,9bを取付けるべき外殻ユニット10は,第1図示
の外殻ユニット10と同様の構成であるが,筒状本体部22
の収納室19を断面長円形に形成し,重合された一対の保
持管13a,13bの外形に対応するようにしておけば良い. (温度測定装置の使用例) 上述した温度測定装置7は,第8図に示したような炉1
に取付けられる.炉1の上壁には挿入開口57が開設さ
れ,該開口57はバタフライ弁等の開閉装置58により開閉
される.開口57を囲繞してベローズ式のカップ材59が装
着され,該カップ材59の下部開口縁は炉1の上壁に気密
的に装着される.カップ材59の上部開口から温度測定装
置7が挿入され,先端のセンサー部8を石英ルツボ2内
に挿入しシリコン溶融体4内に浸漬される.温度測定装
置7とカップ材59の上部開口とはシール装置60により気
密状にシールされる. このように、温度測定装置7は、外殻ユニット10の外周
面と炉壁の外側面との間を、前記カップ材59により構成
された気密シール手段により気密状にシールされる。
而して,センサー部8をシリコン溶融体4に対して所定
傾斜角度の下に臨ましめるため,カップ材59はベローズ
部59aを介して変形自在である. 尚,温度測定装置7の外殻ユニット10の尾端部はカップ
材59の外部に挿出され,インレットポート32及びアウト
レットポート33にそれぞれ冷却水又は冷却エアー等の冷
媒循環用配管が接続される.また,外部コネクタ35はリ
ード線を介して起電力表示器等の温度検知装置に接続さ
れる. 〔考案の効果〕 本考案によれば,温度測定装置7をセンサーユニット9
と外殻ユニット10に分割し両者を着脱自在に組付けた構
成とし,センサーユニット9の熱電対保護手段として石
英管12を使用したものであるから,センサーユニット9
を安価に構成することができる.その結果,センサーユ
ニット9を消耗性のものとし,外殻ユニット10を耐用性
のものとし得るので,消耗したセンサーユニット9を随
時交換する一方,外殻ユニット10を繰返し使用すること
により,経常的な温度測定に伴う全体的なコストを低減
することができる. また、前記ユニットの組付構成に際し,センサーユニッ
ト9の保持管13を,外殻ユニット10の筒状本体部22の収
納室19に挿脱自在に挿入する構成とし,これにより,組
付けの容易化を図りつつも,該収納室19の尾端をシール
手段(栓体39及びキャップ27並びにシール部材41及びシ
ール剤45等又は収納室の尾端開口を気密状に閉塞するそ
の他の手段)により外気から気密状に絶縁せしめたもの
であるから,温度測定装置7を介して外気が炉1内にリ
ークすること防止することができ,炉内のシリコン溶融
体の酸化防止及び炉内の爆発事故の予防に優れている. また,外殻ユニット10に冷媒路29,30を形成し冷却構造
のものに構成したので,該外殻ユニット10自体の耐用性
を向上し,上述した繰返し使用を担保することができる
と共に,この冷却効果により使用中のセンサーユニット
9内の補償導線やコネクタの接続部等を炉内の高温から
好適に保護し,温度測定時のトラブルを防止できる等の
効果がある. この冷却構造に関して、本考案によれば、熱電対11を収
納した石英管12の尾端近傍部を耐火セメント等の充填剤
14を介して埋設保持せしめた保持管13によりセンサーユ
ニット9を構成し、外殻ユニット10の筒状本体部22が、
収納室19に挿入されたセンサーユニット9の保持管13並
びに該収納室19に収納されたコネクタ20、34の外周全域
にわたり該筒状本体部22を冷却する冷媒路29、30を備え
た構成であるから、特に、次の効果を奏する点において
優れている。
前述のようなセンサーユニット9を外殻ユニット10に
着脱自在に挿着する構成において、温度測定装置7が炉
内の高温雰囲気内に挿入されると、前記保持管13と筒状
本体部22の挿着接合個所が加熱され、焼付を生じる虞れ
がある。そして、焼付を生じてしまうと、消耗性のセン
サーユニット9を耐用性の外殻ユニット10に対して取り
替えることが不可能又は困難となる。
この点に関して、本考案によれば、保持管13と筒状本体
部22の挿着接合個所が冷媒路29、30により好適に冷却さ
れており、焼付を防止し得るので、耐用性の外殻ユニッ
ト10に対して消耗性のセンサーユニット9を取り替え可
能ならしめるという所期の目的を達成できる。
また、センサーユニット9が加熱される場合、保持管
13の内部において、石英管12と、耐火セメント等の充填
剤14とが膨張率を異にするため、種々の不都合を生じる
のに対して、本考案によれば、冷媒路29、30による保持
管13を好適に冷却し、膨張差を可及的防止できる。
例えば、充填剤14を構成する耐火セメントとしてハイア
ルミナを選択した場合、ハイアルミナの膨張率(体積
%)は、81×10-6/°Cであるのに対して、石英の膨張
率(体積%)は、5×10-7/°Cであるため、膨張率
は、耐火セメント>石英管の関係にある。従って、石英
管12の周囲のに耐火セメント14を充填したセンサーユニ
ット9の構成において、温度が上昇すると、石英管12と
耐火セメント14との間に隙間を生じることになり、その
結果、該隙間を介して炉内のガスが外殻ユニット10の収
納室19に浸入し、そこでコネクタ20、34や補償導線21等
の電気系統を汚染してしまう虞れがある。この点に関し
て、本考案によれば、少なくとも外殻ユニット10に挿着
された部分においてセンサーユニット9を冷却し、石英
管12と耐火セメント14の間に膨張差が生じることを可及
的防止し、前記のような隙間の発生を防止することによ
り、電気系統の保護を可能とした長時間にわたる温度測
定を可能とする。
更に、本考案によれば、センサーユニット9の保持管
13のみならず、筒状本体部22の収納室19に収納されたコ
ネクタ20、34及び補償導線21も同様に冷媒路29、30によ
り好適に冷却されるので、高熱に対して脆弱な電気系統
を好適に保護できる。
例えば、熱電対の補償導線21の芯線としてコンペンセー
ション形(JIS C 1610−1981)を用いた場合、高温に曝
された場合の温度誤差が著しく、上限150°C以下での
使用条件が求められ、高精度な温度測定のためには50°
C以下での使用が望ましい。この点について、本考案に
よれば、コネクタ20、34と合わせて補償導線21の温度上
昇が防止されるので、高精度の温度測定を長時間にわた
り行うことが可能になり、あわせて、繰り返し使用され
る外殻ユニット10のコネクタ34を熱から保護することに
より耐用性を保証する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の第1実施例に係る温度測定装置を示す
縦断面図,第2図は第2実施例に係る外殻ユニットの実
施例要部を示す縦断面図,第3図は第3実施例に係る外
殻ユニットの実施例要部を示す縦断面図,第4図は第4
実施例に係るセンサーユニットを示す縦断面図,第5図
は第5実施例に係るセンサーユニットを示す縦断面図,
第6図は第6実施例に係る温度測定装置を示す側面図,
第7図は同装置を先端視した正面図,第8図は温度測定
装置をCZ法の炉に装着した状態を例示する縦断面図であ
る. 1…炉,2…ルツボ,4…シリコン溶融体,7…温度測定装
置,8…センサー部,9…センサーユニット,10…外殻ユニ
ット,11…熱電対,12…石英管,13…保持管,19…収納室,2
0…コネクタ,22…筒状本体部,23…内管,24…中管,25…
外管,27…キャップ,29…内周側冷媒路,30…外周側冷媒
路,32…インレットポート,33…アウトレットポート,34
…内部コネクタ,35…外部コネクタ,39…栓体,41…シー
ル部材,45…シール剤.

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】炉壁を挿通して炉内の高温溶融体(4)に
    臨ましめられる外殻ユニット(10)と、該外殻ユニット
    の外周面と炉壁の外側面との間を気密状にシールする気
    密シール手段(59)と、前記外殻ユニット(10)に着脱
    自在に装着され先端のセンサー部(8)を前記高温溶融
    体(4)に浸漬せしめられるセンサーユニット(9)と
    から成り、 前記センサーユニット(9)は、熱電対(11)を収納し
    た石英管(12)と、該石英管の尾端近傍部を耐火セメン
    ト等の充填剤(14)を介して埋入保持せしめた保持管
    (13)と、該保持管の尾端側に配置され且つ前記熱電対
    に補償導線(21)を介して導通されたコネクタ(20)と
    を備えて成り、 前記外殻ユニット(10)は、前記センサーユニット
    (9)の保持管(13)を着脱自在に挿入し収納せしめる
    収納室(19)を有する筒状本体部(22)と、該収納室
    (19)内に配置され前記コネクタ(20)に着脱自在に連
    結される内部コネクタ(34)と、該筒状本体部(22)の
    尾端側に配置され且つ前記内部コネクタ(34)に導通さ
    れた外部コネクタ(35)とを備えて成り、 前記外殻ユニット(10)の筒状本体部(22)は、前記収
    納室(19)に挿入されたセンサーユニット(9)の保持
    管(13)並びに該収納室(19)に収納されたコネクタ
    (20,34)の外周全域にわたり該筒状本体部(22)を冷
    却する冷媒路(29,30)を備えて成り、 更に、前記筒状本体部(22)は、該筒状本体部(22)の
    尾端側において前記収納室(19)を外気より気密状に絶
    縁するシール手段を備えて成る、 ことを特徴とするシリコン合金等高温溶融体の温度測定
    装置。
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