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| Book/Report | FZJ-2018-01605 |
1981
Kernforschungsanlage Jülich, Verlag
Jülich
Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/17565
Report No.: Juel-1730
Abstract: Im Institut für Festkörperforschung der KFA Jülich werden für Materialuntersuchungen sowie zur Erforschung des Wachstumsprozesses hochperfekte Einkristalle aus Metallen, Nichtmetallen und deren Legierungen nach dem Czochralski-Verfahren hergestellt. Es bestand die Aufgabe, ein System zu entwickeln, welcnes berührungslos während des Ziehprozesses die Messung der verschiedenen Wachstumsparameter gestattet, wie Kristalldurchmesser an der Phasengrenze, Meniskusform, Höhe der Phasengrenze über dem Schmelzenniveau, Temperatur am Kristall und in der Schmelze sowie die Temperaturverteilung, insbesondere in der Nähe der Phasengrenze. Hierzu wurde eine Fernsehanlage zu einem Meßgerät weiterentwikkelt, indem eine zeitliche und amplitudenmäßige Auswertung des Video-Signals mit Hilfe einer umfangreichen analogen und digitalen Elektronik vorgenommen wird. Besonderer Wert wurde darauf gelegt, den Meßort (Phasengrenze) automatisch zu detektieren, eine amplitudenunabhängige Durchmesserbestimmung sicherzustellen sowie eine hohe lokale Auflösung bei der Temperaturmessungzu erreichen. Betriebsmäßig werden statistische Berechnungen wie Mittelwertbildung, Ermittlung von Standardabweichung und Vertrauensbereich zur Erhöhung derMeßgenauigkeit sowie zur ständigen Überwachung des Systems von einem Mikrorechner durchgeführt. Das System ist als ein wesentlicher Bestandteil in die gesamteZiehapparatur integriert und liefert einerseits eine Regelgröße für eine automatische Kristallzucht mit konstantem Durchmesser und andererseits Daten der Prozeßparameter an den Großrechner der KFA für weiterführende physikalisch-mathematische Untersuchungen. Die systemcharakteristischen Eigenschaften sowie die Kriterien, die bei der Auswahl der Komponenten sowie bei der technischen Realisierung einiger Schaltungsdetails zu berücksichtigen waren, werden diskutiert. Die mit der Apparatur erzielten Ergebnisse werden vorgestellt.
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