Высокочастотный нагрев

Л. — Делается это с помощью индукционного высокочастотного нагрева. Короткая катушка из нескольких витков охватывает зону плавления, по катушке пропускается от мощного генератора ток высокой частоты. Магнитное поле этой катушки наводит в массе германия токи, которые нагревают находящийся внутри катушки участок слитка до плавления (рис. 34).

Н. — Это же самое делали моему дяде Жюлю!

Л. — Что сделали твоему дяде? Что, у него тоже были блохи?

Н. — Нет, из-за злополучного падения его коленный сустав заполнился синовиальной жидкостью, и ему делали высокочастотную диатермию.

Рис. 34. Зонная плавка осуществляется нагреванием находящегося в тнгде германия с помощью токов высокой частоты, протекающих по катушке, которая медленно перемещается от одного конца тигля к другому. Тигель помещен в кварцевую трубку, заполненную азотом или водородом.

Л. — Я понимаю. Колено помещают между двумя хорошо изолированными электродами, к которым подводят напряжение высокой частоты. Созданное таким образом электрическое поле благодаря потерям в диэлектрике нагревает сам больной орган. Но в отличие от этого при индукционном нагреве, используемом в зонной очистке, нагрев создается магнитным полем, которое наводит токи в массе полупроводника. Чудесная особенность высокочастотного нагрева заключается в том, что как при действии электрического поля на изолятор, так и при действии магнитного поля на проводник нагрев внутренних частей происходит не из-за постепенного проникновения тепла от периферийных частей, а одновременно на всю глубину, как это рекомендуется при приготовлении хорошего бифштекса...

Н. — Но вернемся к нашему германию. Катушка медленно двигается от одного конца тигля к другому...

Л. — ...если только не сам тигель медленно движется внутри катушки, что дает такой же результат. В действительности устанавливается несколько катушек на определенном расстоянии одна от другой с тем, чтобы за один проход тигля получить несколько зон плавления, чередующихся с зонами затвердевания. Результат получается такой же, как если бы вдоль слитка германия несколько раз прогнали одну зону плавления. Я хочу подчеркнуть, что германий движется очень медленно: один миллиметр в минуту.

Н. — А что делают с кремнием?

Л. — То же самое, только при более высокой температуре: если германий плавится при 940° С, то для плавления кремния нужно 1 420° С.