磐一（西安）裝備技術(shù)有限公司專業(yè)設(shè)計(jì)的電子束區(qū)域熔煉設(shè)備由爐體部分、夾料部分、真空系統(tǒng)部分、電子槍部分、高壓電源部分、自動(dòng)控制系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)等組成。要求整體結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，維修維護(hù)方便。
（1）爐體部分：爐體為立式結(jié)構(gòu)，包括304L不銹鋼爐體、不銹鋼爐門、碳鋼架體等配件。
（2）溫度控制系統(tǒng)：加熱部分、測溫控溫儀表等。
（3）電子槍：電子槍有三塊聚束極和一塊紫銅底板以及燈絲和相關(guān)高壓絕緣件組成。
（4）真空與氣氛控制系統(tǒng)：真空泵、真空測量裝置、管道、閥門、接口等。管道、閥門一律采用不銹鋼或更優(yōu)質(zhì)材質(zhì)。
（5）電子槍移動(dòng)系統(tǒng)：電子槍移動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)帶有水冷系統(tǒng)，由不銹鋼制造，伺服電動(dòng)缸進(jìn)行傳動(dòng)。
（6）集成控制系統(tǒng)：可將爐體、真空系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)等相關(guān)儀表的控制集成到控制臺(tái)）。
（7）冷卻水循環(huán)系統(tǒng)：工藝?yán)鋮s水循環(huán)管道、閥門均采用不銹鋼或更優(yōu)材質(zhì)，以確保水質(zhì)穩(wěn)定。
（8）安全連鎖裝置與預(yù)警系統(tǒng)：冷卻水和氣氛控制中超壓和冷卻能力不足時(shí)，有安全連鎖和必要預(yù)警。
電子束區(qū)域熔煉
區(qū)域熔煉設(shè)備是將提純的材料制成細(xì)棒，通過電子束加熱，使一小段固體熔融成液態(tài)，熔融區(qū)域液相溫度僅比固態(tài)材料的熔點(diǎn)高幾度，稍加冷卻就會(huì)析出固相。熔融區(qū)沿著軸向緩慢移動(dòng)，雜質(zhì)也隨著移動(dòng)，最后富集于棒的端部。精煉時(shí)間通常為多個(gè)小時(shí)，在試棒進(jìn)行區(qū)域熔煉之后，將端部雜質(zhì)含量高的部分切除，再進(jìn)行第二次、第H次提純處理，達(dá)到提純目的。運(yùn)用區(qū)域熔煉，不僅可以將雜質(zhì)均勻的滲透到晶體中去，而且在這一過程中，位錯(cuò)結(jié)構(gòu)缺陷、夾雜物等可以得到有效控制，甚至被消除。用區(qū)熔堆積法可以制備單晶。
成功案例：某科研研究單位
電子束區(qū)域熔煉參數(shù)：
電 源 | AC380V | |
使用溫度 | 3500℃ | |
加熱方式 | 電子束 | 環(huán)形電子束槍 |
測溫方式 | 紅外測溫 | |
真空系統(tǒng)設(shè)備 | 進(jìn)口分子泵口徑暫定為250mm，抽速大于2400L/s | |
冷態(tài)極限真空度 | 6.67×10-4Pa | |
泄漏率 | ≤5×10-5Pa?m3/s | |
棒材升降行程 | 600mm | |
主爐室形狀 | 圓柱狀或橢圓 | |
區(qū)熔桿轉(zhuǎn)速 | 1～50r/min | |
電機(jī)運(yùn)動(dòng)精度 | 0.02mm/s | |
額定輸出電壓 | 0 kV -30kV | 主高壓 |
額定輸出電流 | 2.5A | |
額定輸入電壓 | 0-30V | 燈絲電壓 |
額定輸入電流 | 100A | 燈絲電流 |
金屬棒料 | （Φ8-Φ15）×300mm | |
在高真空下可對難熔金屬（鎢、鉭、鉬、鈮、鉿、釩)進(jìn)行單晶提純 | ||
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