Устройство для микроперемещения рабочегообъекта

I тО о а--,.

О и и б""А ".н -И е изоьеитиния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

242l27

Ссеэ Ссзстскик

Социалистическык

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М

Заявлено 19 1К1965 (№ 1004111/26-25) Кл. 12с, 2 с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 25.i V.1969. Бюллетень чо 15

Дата опубликования описания 5.1Х.1969

Номитет по делам изобретений и аткрытий при Совете Министров

СССР

ЯПК В 01d ,уДК 548.78(088.8) Автор изобретения

В. М. Гришин

Заявитель

УСТРОЙСIBO ДЛЯ МИКРОПЕРЕМЕЩЕНИЯ РАБОЧЕГО

ОБЪЕКТА

Известные у.стройства для плавного перемещения рабочего объекта, например кристаллодержателя с затравкой, содержат механизмы с винтовыми парами. Каретка, на которой крепит я кристаллодержатель, перемещается 5 от ходового винга, приводимого во вращение регулируемым электродвигателем через червячные или шестеренчатые редукторы.

Ввиду большого количества передающих элеменгов и нестабильности работы электро- 10 двигателей эти устройства не обеспечивают плавных перемещений при малых скоростях, так как мгновенные толчки равны номинальной скорости или даже превышают ее.

Предлагаемое устроиство для микропере- 15 мещении рабочих ооъектов отличается от известных тем, что оно содержит два стержня, нагреваемых и охлаждаемых по заданнои программе. Стержни находятся в термостатируе ; мых камерах, закрепленных на суппортах, 20 поочередно перемещающих обьект в нужном направлении.

В устройстве использована способность тел изменять свои линейные размеры при изменении температуры. Коэффициенты линейного .25 расширения большинства твердых тел лежат в пределах 3 10 с — 30 10 а. Это позволяет осуществлять плавные перемещения с очень малыми скоростями (порядка 3 — 5А /сек), íî 30 на небольшую величину. Так, например, стальной стержень длиной 1000 мм при нагревании на 1000 удлинится только на 12 мм, в то время, как современные оптические квантовые генераторы нуждаются в монокристаллах длиной в несколько сотен миллиметров.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство, Стержень 1 нагревается при помощи регу. лируемого нагревателя 2 и удлиняется с заданной скоростью (например, V„=10A1ñåê}.

Каретка д, несущая кристаллодержатель и толкаемая стержнем, перемещается вверх со скоростью на установленную величину (например, íà 0,25 мм). Путевой, выключатель 4 включает электродвигатель 5. Суппорт 6 посредством .винтовой пары перемещается вверх до нажатия на штифт путевого выключателя

7, который включит нагреватель 8 и отключит электродвигатель 5 (при этом между стержнем 9 и кареткой д остается зазор до

0,003 мu). Стержень 9 будет расширяться по программе, заданной программным задатчикои 10, вначале с большой скоростью, например, 5000А/сек, затем скорость снизится до о величины, превышающей на 2 — ЗА номиналь242127 ную скорость (в нашем примере до 12—

13А/сек). Стержень 9 догонит каретку 8 и некоторое время будет ее перемещать со скоростью, несколько большей номинальной 12— о

13Л сек. Затем программный задатчик доведет скорость нагрева стержня 9 до номинальной. После того, как каретка 8 переместится под воздействием стер кня 9 на установленную величичу, путевой выключатель 7 включит электродвигатель 11, суппорт 12 переместится вверх до нахкатия на штифт путевого выключателя 4, который включит нагреватель 2 и отключит электродвигатель 11. Стержень 1 удлинится по .программе, заданной программным задатчиком 13, догонит каретку 3 и цикл повторится.

Таким образом, поочередным воздействием стержней, расширяющихся на относительно малую величину, каретка может быть передвинута на любое расстояние.

B некоторых случаях более целесообразным может оказаться применение варианта при «отором очередной рабочий стержень, например

9, будет не догонять каретку, а ожидать ее.

Так как между стержнем и кареткой будет зазор до 0,003 ил, то соответствующий программный задатчик (в нашем примере 13) уменьшит скорость нагревания работающего стержня 1 например, до 7 — 8Л/сек, а стержень

9 будет расширяться с номинальной скоростью.

Через, некоторое время стержень 1 отстанет от каретки, после чего его нагрев будет прекращен.

Для обеспечения высокой стабильности работы механизма рабочие стержни должны быть изготовлены из материала с невысоким и стабильным коэффициентом лилейного расширения в диапазоне 0 †5 (например, из молибдена или вольфрама). Нагреватели должны иметь стабилизированное питание, обеспечивающее точность нагрева порядка

0,001 .

Применение предлагаемого устройства для плавных перемещений позволит обеспечить выращивание оптически однородных монокристаллов ряда веществ, обладающих высокоэффективными параметрами.

Предмет изобретения

Устройство для мпкроперемещения рабочего объекта, например, кристаллодержателя с затравкой, тигля или индуктора-нагревателя в процессе кристаллизации, состоящее из стойки с направляющими, по которым перемещается каретка с кристаллодержателем, и двумя путевыми переключателями, двух винтовых пар, двух независимых регулируемых электроприборов, двух суппортов, отличаюи еесл тем, что, с целью обеспечения максимальной плавности, особенно при малых абсолютных скоростях перемещения, оно содержит два стержня, подвергаемых электронагреву и охлаждению по заданной программе, находящихся в закрепленных на суппортах тер5О мостатируемых камерах и поочередно перемещающих рабочий объект в нужном направлении.

242127

Составигель Ю. Рабкин

Техрсд Л. А. Камышникова

Коррек гор С. М. Сигал

Редактор П. Шлайн

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2145/17 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретешш и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4