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Science et ingénierie des matériaux et des procédés

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VB2 - Four de solidification dirigée sous champ magnétique

Fonction

 
Les champs électromagnétiques permettent le contrôle des écoulements d'alliages métalliques ou de semi-conducteurs. L'induction rend possible une action mécanique sans contact matériel, sur les conducteurs d'électricité. Dans les liquides, les forces de Laplace engendrent un brassage permetttant le contrôle des champs de température et de soluté. Plusieurs types de champ magnétique peuvent être utilisés : les champs permanents, alternatifs, tournants et glissants. L'installation VB2 du laboratoire SIMAP, de type four Bridgman est dotée d'un champ magnétique glissant suivant l'axe du four. Une telle disposition donne naissance à une force de pompage qui induit un mouvement poloïdal dont l'intensité et la direction peuvent être controlées. L'application visée est l'élaboration de semi-conducteurs de type photovoltaïque.

 

Performance/Capacite

Le four VB2 est un four Bridgman vertical "Cyberstar" axisymétrique. Il permet d'obtenir des lingots de 2 pouces de diamètre et de 15cm de longueur. Sa température maximale de fonctionnement est de 2000K. Ce four permet de contrôler et de mesurer tous les paramètres de solification :
  • la vitesse et la position au micromètre près,
  • le gradient de température (configuration Stockberg),
  • la température par thermocouples dans le four et embarqués dans le creuset.
Le four VB2 est équipé d'un brasseur électromagnétique linéaire triphasé de type "bobine de Bitter" pour fournir un champ magnétique glissant dont la fréquence de travail et l'intensité efficace maximale par phase sont respectivement de 50Hz et 1000A.

Film exomet

Description technique

Coffret prises tri+mono                                        2 générateurs Drusch 60kW
Pompe à vide primaire et Turbo Pfeiffer              Bobine bitter 50Hz, 1000A
VB2 photo
VB2 intérieur
Schéma du dispositif installé à EPM
  • Vue d'ensemble
  • Position relative de la zone adiabatique et du creuset
  • Montage thermique avec la position relative du contre creuset graphite et des éléments chauffants

mise à jour le 26 novembre 2019

Informations fiche

Date d'actualisation : Novembre 2019
Localisation et contact : SIMAP/EPM, Grenoble
Responsable scientifique : Kader Zaidat
kader.zaidat@simap.grenoble-inp.fr
tél : 04.76.82.52.04
Mobilité : non
Université Grenoble Alpes