171193. lajstromszámú szabadalom • Berendezés kristályok növesztésére hidrotermális oldatokból

5 "171193 6 lyok növesztésére szolgáló, találmány szerinti berendezést hosszmetszetben mutatja, a 2. ábra az autokláv zárótagjának felépítését tünteti fel az előbbinél nagyobb méretarányban. A hidrotermális oldatokból kristályok növesztésére szolgáló berendezés egy függőlegesen álló, hosszú 1 autoklávból áll (1. ábra), amelynek felső részében a 2 kristályosítási zóna, alsó részében pedig a 3 oldási zóna helyezkedik el, és amely a 3 oldási zónának megfelelő 5 hőszigeteléssel és az 1 autokláv zárótagját körülvevő 6 hőszigeteléssel van burkolva. Az 1 autokláv a 7 fűtőelemekből álló fűtőrendszerrel van ellátva, és egy hőfokbeállító kamrában van elhelyezve, amely magasság irányában a 8, 9, 10 szekciókra van osztva. A hőfokbeállító kamra 8 szekciója tartalmazza a 3 oldási zónát, a 9 szekció a 2 kristályosítási zónát, a 10 szekció pedig az autokláv záró tagját. Az 1 autokláv 2 kristályosítási zónája a 3 oldási zónától a 11 diafragma révén van elválasztva, amelynek átfedési foka befolyásólja a 3 oldási zóna és a 2 kristályosítási zóna közötti anyagkicserélődés intenzitását. Az 1 autokláv 12 állványra van helyezve. Az 1 autokláv alja és a 12 állvány felső támasztófelülete között 13 hőszigetelő réteg van elhelyezve. A hőfokbeállító kamra 8, 9, 10 szekciói egymástól hőszigetelő 14 válaszfalak révén vannak elválasztva. A hőfokbeállító kamra 8, 9, 10 szekciói fémanyagú kettős falazattal, mégpedig a 15 belső falazattal és a 16 külső falazattal vannak ellátva, amelyek között 17 üreg van. A hőfokbeállító kamra 8 és 10 szekcióiban ezenkívül a felső, ill. alsó oldalon 18 üregek vannak, amelyekben légterelő elemek, például 19 válaszfalak vannak elhelyezve. A hőfokbeállító kamra mindegyik 8, 9, 10 szekciója fűtő- és hőfokszabályozó rendszerrel van ellátva, amely vagy a 15 belső falazat hőmérsékletének, vagy a 17 üregben uralkodó hőmérsékletnek a konstans értéken tartására szolgál. E rendszerek minden szekcióhoz külön-külön egy-egy 20 ventillátort, 21 kalorifert és villamos 22 fűtőtesteket tartalmaznak. A hőfokmérés a 23 hőelemek segítségével történik, amelyek vagy az 1. ábrán feltüntetett módon a 15 belső falazaton, vagy a 17 üregekben (ez a rajzokon nincs feltüntetve) vannak elhelyezve. Ha a, 23 hőelemek a 17 üregekben vannak elhelyezve, a 17 üregékben uralkodó léghőmérséklet konstans értéken tartását bitzosítják, és ezáltal a külső hőmérsékletviszonyok változásainak hatását kiküszöbölik. Ha a 23 hőelemek a 15 belső falazaton vannak elhelyezve, ez az; 1 autoklávból a külső környezet felé irányuló közvetlen hőelvezetést lehetővé tevő felületként szolgáló 15 fémanyagú fal hőmérsékletéhek konstans értéken tartását, ezáltal a teljes növesztés! ciklus folyamán a hőelvezetés állandóságát biztosítja, és kiküszöböli a külső hőmérséklet változásának hatását az autokláv 2 kristályosítási zónájának és 3 oldási zónájának hőmérsékletmezőire. Mindegyik 23 hőelem 24 szabályozókészüléken keresztül 25 állítótaggal van összekötve, míg a 22 fűtőtestek a 26 tirisztoros szabályozókkal vannak összekapcsolva. Az 1 autokláv 7 fűtőelemei a mágneses erősítőből és tirisztor blokkból vagy takaréktranszformátorból álló 27 szabályozón és a 28 feszültségstabilizátoron át vannak az elektromos hálózatra kapcsolva. A 7 fűtőelemek ezenkívül a 29 szabályozóval vannak összekötve, amely a jelet közvetlenül az 1 autokláv belső terében elhelyezett hőmérséklet- vagy nyomásjelző készülékről kapja. Az autokláv zárótagjának nagy nyomáson és hosszú ciklusidő mellett, a hőfokszabályozás körülményei között kell biztonságos üzemelést biztosítania. Ennek megfelelő? T az '. ast-V-''• •_ K •> -ső terének légmentes lezárásához egy radiálisán öntömítő záróelemet alkalmazunk. Ez a záróelem tartalmaz egy kettőskúpos 30 tömítőelemet (2. ábra) és egy 31 fedelet, amely a 30 tömítőelem 33 kiugrásán támaszkodó 32 gyűrűk segítségével, 34 csavarok útján van rögzítve. A 31 fedél az 1 autoklávon a 35 tőcsavarok és 36 anyák segítségével van rögzítve. Az 1 autokláv a 4, 5, 6 hőszigeteléssel és a hőfokbeállító kamrával együtt külön 37 keszonban van elhelyezve. A hidrotermális oldatokból kristályok növesztésére szolgáló berendezés működését az alábbiakban ismertetjük. A szükséges hőmérsékletmezőket, valamint a 2 kristályosítási zónában az; ott elhelyezett anyakristálylapokkal és a 3 oldási zónában az ott elhelyezett kiindulási anyaggal (a kiindulási anyagot és az anyakristály lapokat az ábrákon nem tüntettük fel) létrehozandó anyagkicserélést a 7 fűtőelemek által felvett teljesítmény, a 11 diafragma átfedési foka, a 4, 5, 6 hőszigetelés kialakítása és anyaga, valamint a hőfokbeállító kamra 8, 9, 10 szekcióiban uralkodó hőmérséklet megfelelő megválasztásával biztosítjuk. A stabil kristályosítási körülmények fenntartása a következőképpen történik: a 20 ventillátorokon állandóan biztosítják a levegő átáramlását a 21 kaloriferen, és a hőfokszabályozó kamra 8, 9, 10 szekcióinak üregein. A 21 kalorifer elektromos 22 fűtőtestei által felmelegített levegő öblíti a 8, 9, 10 szekciók 15 és 16 falazatait. A 23 hőelemek ellenőrzik a 15 belső falazat hőmérsékletét. Ha ez a hőmérséklet a normálistól eltér, a 24 szabályozókészülékek a 25 állítótagok segítségével változtatják a hőfokbeállító kamra 8, 9, 10 szekcióinak 17 üregein átáramló levegő mennyiségét és ily módon újra visszaállítják a 15 belső falazat kellő hőmérsékletét. A 26 tirisztoros szabályozók lehetővé teszik a 22 fűtőtesteken olyan teljesítmény beállítását, amely a hőfokbeállító kamra 8, 9, 10 szekcióiban uralkodó hőmérséklet különösen hatékony fenntartását biztosítja. Az is lehetséges, hogy a szükséges hőmérséklet fenntartását a hőfokszabályozó kamra 8, 9, 10 szekcióiban kontans átáramló levegőmennyiség mellett a 22 fűtőtest elektromos teljesítményének változtatása révén biztosítsuk, továbbá hogy az említett intézkedések kombinációját alkalmazzuk. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3