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Zonenschmelzen

 
     
  Verfahren, bei dem eine geschmolzene Zone durch das Ausgangsmaterial bewegt wird (Abb.). Beim gerichteten Erstarren eines Barrens, der einen Fremdstoff enthält, wird dieser entweder am Ende oder am Anfang angereichert, je nachdem ob der Gleichgewichtsverteilungskoeffizient kleiner oder grösser 1 ist. Wird nur eine kleine Zone aufgeschmolzen und durch den Barren bewegt, wird der Fremdstoff ebenfalls zum Ende oder Anfang transportiert, allerdings mit geringerer Effektivität. Jedoch lässt sich der Zonendurchgang mehrmals wiederholen, ohne jedesmal wieder die erreichte Verteilung zu homogenisieren, und es wird von Durchlauf zu Durchlauf immer mehr eine endgültige Verteilung erreicht, die deutlich steiler verläuft als bei der einmaligen Erstarrung. Auf diese Weise ist das Zonenschmelzen ein ausgezeichnetes Verfahren zur Reinigung von Materialien. Beim einmaligen Zonendurchgang kann es auch als Kristallzüchtung aus der Schmelze (Schmelzzüchtung) verwendet werden, wobei in der Mitte eine Nivellierung des Gehaltes von Fremdstoffen erfolgt.

ZonenschmelzenZonenschmelzen: Schema des Zonenschmelzens; Durchgang einer Schmelzzone der Länge l durch einen Barren der Länge L (1=erstarrtes Material, 2=aufzuschmelzendes Material, 3=Heizer, 4=Schmelzzone).
 
 

 

 

 
 
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