Solarindustrie

Einsatz von Pyrometern in Kristallzuchtanlagen der Solarindustrie

Für die Herstellung von Wafern, z.B. in der Solarindustrie, werden Kristalle benötigt, die in sogenannten Kristallzuchtanlagen aus einer Schmelze gezogen werden.

Das Kristallwachstum aus einer Schmelze wird dadurch ausgelöst, dass die Schmelze langsam abgekühlt wird und dabei kristallisiert. Bei diesem Prozess ist es wichtig, die Temperatur der Schmelze zu messen, aber auch die Temperatur der Heizelemente, welche den Prozess steuern. Beides muss aufeinander abgestimmt sein, um eine optimales Kristallwachstum zu gewährleisten.

Zur Messung der Schmelztemperatur werden DIAS-Pyrometer PYROSPOT der Serien 10, 40 oder 44 eingesetzt. Bei Geräten der Serien 40 und 44 handelt es sich bei den Typen PYROSPOT DS 40N bzw. DS 44N um kurzwellige Spektralpyrometer im Messbereich 800 °C bis 2500 °C. Je nach Art der Anlage finden aber auch Quotientenpyrometer vom Typ PYROSPOT DSR 10N Verwendung. Geräte der Serien 44 und 10 bieten außerdem den Vorteil einer busfähigen Schnittstelle, um eine Integration in bestehende Steuerungen zu vereinfachen.

Symbolbild einer Solaranlage
Kristalle aus Kristallzuchtanlagen werden für die Herstellung von Wafern für die Solarindustrie benötigt. Um ein optimales Kristallwachstum zu gewährleisten, müssen die Temperaturen in diesem Prozess stimmen. Pyrometer PYROSPOT von DIAS können diese Messaufgabe übernehmen. Quelle: Shutterstock.de/Aslysun
Verschiedene Stufen der Kristallzucht.
Verschiedene Stufen der Kristallzucht.
Verschiedene Pyrometer der Serie PYROSPOT
Zur Messung der Schmelztemperatur während des Kristallwachstums und zur Messung der Heizertemperatur hat DIAS spezielle Pyrometer PYROSPOT entwickelt.

Zur Messung der Heizertemperatur werden wegen der oftmals begrenzten Einbau- und Platzverhältnisse an den Anlagen bevorzugt Pyrometer mit Lichtwellenleiter und kleinem Optikkopf eingesetzt. Diese Pyrometer vom Typ PYROSPOT DSF 40N bzw. DSF 44N bieten einen Messbereich von z.B. 600 °C bis 1800 °C und kleine Optikköpfe mit nur 12 mm Durchmesser. Alternativ werden auch Optiken mit 90°-Spiegelvorsatz oder gebogene Lichtwellenleiter verwendet. Die Messfeldgröße liegt bei allen Varianten im Bereich von nur wenigen Millimeter Durchmesser.

Durch das optimale Zusammenspiel der Pyrometervarianten für beide Messaufgaben wird der Wachstumsprozess überwacht und gesteuert.

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