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Kontinuierliche Herstellung von Eiskristallen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017718D
Original Publication Date: 2001-Jul-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23

Publishing Venue

Siemens

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Authors:
Dr. Thomas Berthold [+details]

Abstract

Die zentrale Idee ist, einen einkristallinen Stab durch eine horizontale, hinreichend lange Einrichtung zu bewegen, so dass der Stab an einem Ende Raumtemperatur, am anderen nahezu Schmelztemperatur aufweist. An diesem heißen Ende wird laufend neues Material an dem vorgegebenen einkristallinen Stab auskristallisiert. Entsprechend der Wachstumsrate an diesem Ende wird der Kristall durch die Kühleinrichtung bewegt. Am kalten Ende können zur Weiterverarbeitung laufend geeignete Stücke abgeschnitten werden (Abb. 2). Auf diese Weise ermöglicht die im Folgenden beschriebene Technik einen wirklich kontinuierlichen Herstellungsvorgang von Einkristallen, wie er mit den bekannten Züchtungsverfahren nicht möglich ist. Am heißen Ende weist der Kristallstab eine dünne Schicht Schmelze einer geeigneten Zusammensetzung auf. Durch Kristallisation dieser Schmelze wächst der Stab. Die Schmelze wird verbraucht durch Kristallisation und durch Abfließen, daher wird sie aus einem Reservoir ständig nachgefüllt. Dieses Reservoir wird am besten oberhalb des heißen Endes angeordnet. Die Schmelze fließt durch eine Dosiereinrichtung und eventuell über Rinnen oder Ebenen, in denen ihre Temperatur noch genauer eingestellt werden kann (Abb. 2). Danach fließt die Schmelze auf die Wachstumsfläche des Kristallstabs. Diese Fläche sollte eine flache Neigung aufweisen, damit sich die Schmelze darauf verteilen kann und nur langsam abfließt. Die Temperatur des Kristallstabs an der Wachstumsfläche muss knapp unter dem Schmelzpunkt liegen, damit die Schmelze zum Teil auskristallisiert. Es ist sehr günstig, wenn ein gewisser Anteil der Schmelze abfließt, weil damit auch Verunreinigungen abgeführt werden.