Назначение.
Установка «БЗП» предназначена для рафинирования тугоплавких металлов молибдена (Мо), ниобия (Nb), вольфрама (W), тантала (Та) и сплавов на их основе в виде цилиндрических прутков методом бестигельной зонной плавки c кольцевым катодным нагревателем.

Устройство и работа установки «БЗП» и ее составных частей.
Установка «БЗП» является камерной установкой, состоящей из комплексов: электромеханический, вакуумный, энергетический, системы автоматического управления, системы подачи воздуха и системы водоохлаждения.
В рабочей камере размещаются:
- заготовка, закрепляемая в вертикальном положении в телескопической цанге водоохлаждаемой штанги верхнего привода,
- затравка, установленная в цанговом зажиме водоохлаждаемой штанги привода заготовки,
- водоохлаждаемая штанга нижнего привода,
- токоподвод с нагревателем,
- экраны защитные.
Штоки могут перемещать заготовку и затравку в вертикальном направлении и осуществлять их независимое вращение.



С помощью вакуумной системы в камере создается рабочий вакуум (1*10^-4 – 1*10^-5) мм рт. ст.
После этого осуществляют процесс рафинирования заготовки зонной плавкой с целью её очистки.
Запуск работы вакуумной системы производится от шкафа управления. Управление технологическим процессом осуществляется от пульта оператора.
Визуальный контроль за технологическим процессом оператор установки производит через одно из двух имеющихся на двери камеры смотровых окон. На втором окне установлена видеокамера системы управления для контроля за технологическим процессом. Для надежной защиты глаз оператора от излучения на смотровые окна установлены светофильтры.
Для защиты от рентгеновского излучения, возникающего при торможении электронов на изделии, вакуумная камера имеет защитные экраны, а в смотровых окнах установлены свинцовистые стекла.
Избыточное давление, возникающее в камере в ходе технологического процесса, сбрасывается предохранительным пружинным клапаном.



Система управления.
Система управления установки «БЗП» обеспечивает возможность регулирования и индикации основных и вспомогательных параметров и включает:
- систему автоматического управления процессом роста монокристаллов с визуальным контролем на экране монитора компьютера;
- регулирование и поддержание в автоматическом режиме мощности, выделяемой на нагревательном узле;
- индикацию ускоряющего напряжения, тока нагревателя, тока накала катода и мощности нагревательного узла;
- программное управление приводами рабочего и ускоренного перемещения и вращения нижнего и верхнего штоков;
- индикация скоростей вращения и перемещения штоков;
- управление узлами и элементами вакуумной системы;
- измерение остаточного давления в плавильной камере в диапазоне 760 - 1∙10^-5 мм.рт.ст.
- индикацию давления воды и сигнализацию об аварийной ситуации в системе водоохлаждения установки;
- видеонаблюдение за процессом роста (рафинирования) слитка на мониторе оператора;
- управление скоростями перемещения и вращения штоков;
- контроль остаточного давления в камере;
- аварийное световое и звуковое предупреждение;
- отображение параметров процесса автоматического управления ростом монокристалла (диаметр слитка, скорость перемещения зоны, диаметр зоны и т.д.) на мониторе с одновременной записью на жесткий диск или съемный носитель;
- непрерывный контроль за всеми параметрами процесса.
Управление установкой осуществляется в автоматическом режиме с сенсорной панели дисплея. Вся информация, в том числе аварийные ситуации, индицируется на дисплее.



Преимущества установки «БЗП»:
- Камера выполнена из нержавеющей стали с рубашкой водоохлаждения. Охлаждаются стенки, дно и верх камеры.
- Прямоугольная откатная дверь выполнена с рубашкой водоохлаждения. Размер дверного проема обеспечивает свободный доступ к расположенным в камере узлам установки для их обслуживания, для загрузки/выгрузки изделий, а также для обслуживания внутренней поверхности камеры.
- Легкосъемная конструкция электронно-лучевого нагревателя (катодного узла).
- Сменные элементы катодного узла для выращивания монокристаллов разных материалов и различных диаметров.
- Защита стекол смотровых окон с помощью стробоскопа.
- Защита оператора от светового излучения с помощью фильтров типа «Хамелеон».