Speciális Carbolite Gero kemence költséghatékony kristálynövesztéshez
Az új és egzotikus anyagok tulajdonságai vizsgálatában úttörő szerepet vállaló Warwick Egyetem Fizika Tanszéke megnövelte kristálynövesztő képességeit egy új Carbolite Gero többzónás Bridgman kemence beüzemelésével.
A cég és az egyetem szakemberei soros együttműködése lehetővé tette, hogy az új kemencét egy már ottlévő korábbi berendezés gáz-, hűtővíz-, ventilátor- és vezérlőrendszeréhez csatlkakoztassák, jelentősen csökkentve így egy összes csatlakozó kiegészítővel felszerelt, komplett Bridgman egység installálása költségét.
A Warwick Egyetem Fizika Tanszéke már 20 éve készít egykristályokat a legkülönbözőbb anyagokból, kiszolgálva így a szilárdtest fizikával foglalkozó helyi egyetemi és az ország más laboratóriumai mintaigényét. A warwick-i munkacsoport sokféle berendezést használ a kiváló minőségű oxidok, szelenidek, szilicidek, boridok, átmenetifémek és hasonló anyagok mintái előállításához.
A Carbolite Gero Bridgman egység max. hőmérséklete 1350ºC, ami jelentősen magasabb, mint a laboratóriumban használt korábbi kemencéé és ez lehetővé teszi a csoport számára az energiatárolásban használatos topologikus szigetelők további kutatását. A kemence 1200 mm hosszú függőleges izzítőcsövet foglal magába, melynek 3 db 250 mm hőmérsékleti zónája speciális hőmérsékleti gradiensek kialakítását teszi lehetővé.
Maga a kemence a már ottlévő állványra van szerelve és a korábbi mintabeviteli/ürítési eljárást alkalmazza: a mintát tartalmazó üvegampullákat az izzítócső felső végébe helyezik, majd a mintatartót pontosan ellenőrzött sebességekkel a cső aljáig süllyesztik. Az eljárás jellemzően 1-4 hetet vesz igénybe, mely során az anyagok reagálnak egymással és lassan megszilárdulva kristályt képeznek.
A fűtésről S-típusú hőelemhez csatlakoztatott, 5 mm hosszú fűtőelemek gondoskodnak, melyeket robusztus transzformátor lát el alacsony feszültséggel, biztosítva így a nagyon pontos hőmérsékletstabilitás mellett a hosszú élettartamot is. A kis hőtehetetlenségű szigetelés minimalizálja a hőveszteséget és az energiafogyasztást és nagy felfűtési sebességeket enged meg.