DE1231671B - Vorrichtung zur Steuerung des Durchmessers der Erstarrungsfront der Schmelzzone beimZonenschmelzen eines Halbleiterstabes - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

BOId

BOIj

Deutsche Kl.: 12 c-2

Nummer: 1231671

Aktenzeichen: S 79197IV c/12 c

Anmeldetag: 27. April 1962

Auslegetag: 5. Januar 1967

Verfahren zum Konstanthalten der Breite der Schmelzzone beim tiegelfreien Zonenschmelzen von festen Körpern in senkrechter Richtung sind bekannt, bei welchen die Heizung für die Schmelzzone durch von einer Seitenkante dieser Zone und von einer Schlitzblende begrenzte Lichtstrahlen gesteuert wird, die in photoelektrischen Empfängern Spannungen oder Ströme erzeugen.

Dabei kann jedoch der Wert des Durchmessers der Schmelzzone nur innerhalb relativ geringer Toleranzen verändert werden, nicht aber eine derart weitgehende Beherrschung des Zonenschmelzvorganges im Sinne der Zielsetzung nach der vorliegenden Erfindung erreicht werden, daß je nach den Erfordernissen entweder auf einen konstanten Durchmesserwert oder auf einen zu verändernden Durchmesserwert gesteuert werden kann, wie es insbesondere an der Übergangsstelle von dem an einem Ende des Stabes bei dessen abgestimmter Überführung in den einkristallinen Zustand angeschmolzenen Keimkristall zum polykristallinen Stab der Fall ist, und zwar besonders dann, wenn dieser Keimkristall mit Rücksicht auf seine möglichst einwandfreie Herstellung im allgemeinen in seinem Querschnitt wesentlich kleiner ist als der polykristalline Stab, an welchem er angeschmolzen ist, und der in den einkristallinen Zustand überzuführen ist.

Bekanntgeworden ist ferner beim Zonenschmelzen eines Halbleiterstabes seine in festem Zustand befindlichen, die Schmelzzone in der Längsrichtung des Stabes zwischen sich einschließenden Stablängenanteile mit ihren Einspannstellen in der Richtung gegeneinander oder voneinander weg zu führen, um auf diese Weise am Volumen der Schmelzzone entweder einen Vorgang im Sinne einer Stauchung und damit einer Durchmesservergrößerung oder einen Vorgang im Sinne einer Streckung und damit im Sinne einer Durchmesserverringerung herbeizuführen. In Verbindung mit einer solchen Streck-Stauch-Einrichtung gab es aber noch keine solche Steuerung für diese, welche nach der erfindungsgemäßen Erkenntnis und Zielsetzung mit einer genauen Erfassung des Durchmesserwertes am Übergang am Halbleiterstab mit den Grenzflächen arbeitet, an welchen die schmelzflüssige Zone in den wiedererstarrten Stablängenanteil übergeht. Die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung bezieht sich dabei auf Zonenschmelzverfahren unter Benutzung einer Schmelzzone, die über die Länge des Stabes zur Erzeugung eines einkristallinen Körpers aus einem polykristallinen Stab oder zur Einbringung oder zur Vergleichsmäßigung der Dotierung eines solchen Stabes hinweggeführt wird. Die Form Vorrichtung zur Steuerung des Durchmessers
der Erstarrungsfront der Schmelzzone beim
Zonenschmelzen eines Halbleiterstabes

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft,

Berlin und München,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Als Erfinder benannt:

Hans Stut, Lochham bei München

der schmelzflüssigen Zone, die sich ergibt, ist bekanntermaßen abhängig von dem Grad der Beheizung, die die schmelzflüssige Zone eines solchen Halbleiterstabes durch eine Wärmequelle erfährt, wobei vorzugsweise an eine elektrische Induktionsbeheizung gedacht ist.
Die Aufheizung der schmelzflüssigen Zone muß bekanntermaßen so gewählt werden, daß sich nur eine solche Höhe der schmelzflüssigen Zone und unter Berücksichtigung der Oberflächenspannung des schmelzflüssigen Materials nur eine solche Ausbauchung nach der Erstarrungsfront der schmelzflüssigen Zone zu ergibt, wenn z. B. die Beheizungsspule in der Achsrichtung des Stabes von unten nach oben geführt wird, daß eine ausreichende mechanische Stabilität dieser schmelzflüssigen Zone gewährleistet bleibt und außerdem der Stab an der Erstarrungsfront immer den erwünschten vorbestimmten Durchmesser erhält bzw. behält. Durch diesen letzteren Effekt wird nämlich erreicht, daß ein Halbleiterstab mit einer möglichst glatten Oberfläche gewonnen wird und dabei insbesondere auch gegebenenfalls eine Gleichmäßigkeit der elektrischen Dotierung des Halbleiterstabes mit den entsprechenden Stoffen gewährleistet bleibt.

Aus diesen dargelegten Gründen ist es also erwünscht, den jeweiligen Wert des Durchmessers des Stabes an der schmelzflüssigen Zone möglichst genau zu erfassen, und zwar vorzugsweise denjenigen Durchmesser, der sich an der Phasengrenze fest— flüssig der schmelzflüssigen Zone an der Erstarrungsfront der schmelzflüssigen Zone jeweils ergibt bzw. der an dieser Stelle vorhanden ist.

Diese hierdurch vorgezeichnete Aufgabe läßt sich mit einer Vorrichtung zur Steuerung des Durchmes-

609 750/282

sers der Erstarrungsfront der Schmelzzone beim Zonenschmelzen eines Halbleiterstabes bei optischer Überwachung der Erstarrungsfront mittels eines photoelektrischen Empfängers lösen, indem erfindungsgemäß der photoelektrische Empfänger aus einer Fernsehkamera (4) besteht, in welcher das Bild der Umgebung der Erstarrungsfront mit einem Elektronenstrahl zeilenweise abgetastet wird, und wenn zwischen der Fernsehkamera und einer an sich bekannten Einrichtung, die zur Durchmessersollwertregelung eine Streck-Stauch-Bewegung der Stabenden hervorruft, ein Regelkreis geschaltet ist, über den die Streck-Stauch-Bewegung abhängig von dem Ergebnis der Abtastung herbeigeführt wird.

Hierbei wird Nutzen aus der physikalischen Erscheinung an der Phasengrenze flüssig—fest zwischen der Schmelzzone und dem wiedererstarrten Stabteil gezogen, nach welcher ein Abtaststrahl, der entweder in der Querrichtung bzw. senkrecht zur Achse des Stabes unmittelbar über den Stab oder über ein von diesem erzeugtes bzw. geschaffenes Abbild hinweggeführt wird und außerdem dabei in der Achsrichtung des Stabes eine Verlagerung erfährt, beim Übergang von dem festen Körper auf die schmelzflüssige Zone bzw. deren entsprechende Abbildteile eine sprunghafte Änderung in der Strahlungsintensität des Halbleiterstabes registriert.

Als photoelektrischer Empfänger wird vorzugsweise eine Fernsehkamera mit einem Vielfachphotozellensystem für die Erfassung des Bildes des Halbleiterstabes in der Umgebung und einschließlich der Phasengrenze fest—flüssig benutzt, wie sie auch z. B. unter der Bezeichnung »Vidikon« bekanntgeworden ist.

Der Abtaststrahl wird dabei jeweils in der Querrichtung bzw. also senkrecht zur Achse des Stabes über dessen Abbild hinweggeführt. Durch die Zeitdauer, welche der Strahl braucht, um in Richtung der Dicke über das Abbild des Halbleiterstabes an dem Photozellensystem hinweggeführt zu werden, läßt sich jeweils der Wert des Durchmessers dadurch erfassen, daß die Impulse, welche in der genannten Zeitdauer von einer Spannungsquelle konstanter Frequenz geliefert werden, gezählt werden.

Von den zeilenmäßigen Abtastvorgängen, insbesondere des Abbildes des Stabes am Photozellensystem, wird für die Weiterverarbeitung nur derjenige Abtastvorgang benutzt, der sich dann ergibt, wenn der Abtaststrahl die Phasengrenze fest—flüssig des Abbildes des Halbleiterstabes überschreitet bzw. gerade überschritten hat. Hierdurch ist dann ein eindeutiges Maß für den tatsächlich interessierenden Durchmesser an dem durch Zonenschmelzverfahren zu behandelnden Halbleiterstab gewonnen. Grundsätzlich wird somit nach der Erfindung die Umgebung der Phasengrenze abgebildet und der Abtaststrahl der Fernsehkamera an dem erfaßten Abbild über den der Phasengrenze fest—flüssig benachbarten Teil und über die Phasengrenze selbst hinweggeführt. Hierbei wird offenbar mit der Annäherung des Abtaststrahles im Abbild des festen Teiles des Stabes an dasjenige der Erstarrungsfront der schmelzflüssigen Zone die Strahlungsintensität des Halbleiterkörpers immer mehr ansteigen, bis schließlich, wie bereits angegeben, auf Grund der angegebenen physikalischen Erkenntnis und Erscheinung beim Übergang über die Phasengrenze fest—flüssig ein plötzliches Absinken der Intensität der Strahlung des Halbleiterstabes an dessen Abbild registriert wird, was insbesondere der ersteren Zeile entspricht, in welcher der Abtaststrahl über die schmelzflüssige Zone benachbart der Erstarrungsfront hinweggeführt wird. Nach dem Überschreiten der Erstarrungsfront wird in der Fernsehkamera die Strahlungsintensität zum Abbild über den weiteren Bereich, der in dem Abbild der schmelzflüssigen Zone abgetastet wird, praktisch mit etwa gleichbleibendem Wert erfaßt

ίο werden. Allerdings wird jetzt entsprechend der bekannten Raum- bzw. Oberflächenform der schmelz-

o flüssigen Zone jeweils ein anderer Durchmesserwert erfaßt werden, der aber für das erfindungsgemäße Verfahren nicht mehr interessant ist und auch nicht mehr verarbeitet wird. Der beim Übergang vom festen Stab in dessen schmelzflüssige Zone an deren Erstarrungsfront gemessene Strahlungsintensitätswert schaltet nunmehr in der Meßeinrichtung eine Zähleinrichtung ein, welche die Impulse zählt, welche von

so einer Spannungsquelle konstanter Frequenz in diesen Zeitraum der Abtastung des Durchmessers des Abbildes des Stabes geliefert werden.

Das mit einer solchen im Vorstehenden geschilderten Einrichtung dem allgemeinen Grundgedanken nach gewonnene Ergebnis der Messung des Durchmessers wird also weiterhin dazu ausgenutzt, daß eine selbsttätige Steuerung des Zonenschmelzen entsprechend einem vorbestimmten Programm oder einem vorgegebenen Sollwert nach im Wege eines Regelungsvorganges über die Länge des Stabes hinweg stattfindet. Hierzu kann der mit der Meßeinrichtung erfaßte Wert in einer Koinzidenzschaltung mit einem entsprechenden Sollwert oder mit entsprechenden Programmwerten verglichen werden und der sich dabei ergebende Vergleichswert bzw. die Regelabweichung als Steuerwert benutzt werden, der in der Regeleinrichtung dann die entsprechende Steuerung insbesondere der Vorrichtung für den Streck-Stauch-Vorgang des Halbleiterstabes steuert, indem bekanntermaßen, wenn der messungsmäßig erfaßte Durchmesser eine Abweichung nach oben von einem Sollwert zeigt, ein Streckvorgang an dem Stab hervorgerufen wird, während wenn eine Abweichung des erfaßten Durchmessers vom Sollwert nach unten vorliegt, ein entsprechender Stauchvorgang an dem Halbleiterstab an der schmelzflüssigen Zone dadurch erzeugt wird, daß die Einspannstellen der Enden des Halbleiterstabes entsprechend relativ zueinander verstellt werden.

Der gemessene Wert kann aber außerdem als ein reiner Anzeigewert für einen Bedienenden gemeldet werden.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles und entsprechender Schaubilder wird nunmehr auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen.

In F i g. 1 bezeichnet 1 den Halbleiterstab, der nach dem Zonenschmelzverfahren behandelt werden soll. An diesem ist nach der Darstellung mittels der Heizspule 2 die schmelzflüssige Zone 3 erzeugt worden. Es ist dabei angenommen, daß die Heizspule für die Durchführung des Zonenschmelzvorganges an dem Halbleiterstab in der Pfeilrichtung von unten nach oben über den Halbleiterstab hinweggeführt wird. Die Erstarrungsfront 3 b der schmelzflüssigen Zone liegt daher an der unteren Grenze 3 c der schmelzflüssigen Zone 3. Mittels der Fernsehkamera 4 wird ein Abbild der Übergangsstelle von

der schmelzflüssigen Zone 3 zum unteren entfernten Teil 1 d des Halbleiterstabes 1 an dem Photozellensystem dieser Kamera 4 übernommen. In der Kamera wird dann in geläufiger Weise dieses am Vielfachphotozellensystem bestehende Abbild mittels eines Elektronenstrahles abgetastet, wodurch dann am Ausgang der Kamera den Bildpunkten entsprechende Signale erzeugt werden. Diese Signalwerte werden über den Verstärker 5 einem Spitzenwertmeßgleichrichter 6 zugeführt. Dieser besteht aus dem Eingangskondensator 7, dem Quergleichrichter 8, dem in der Längsleitung liegenden Gleichrichter 9 und dem Ausgangskondensator 10. Der von diesem Spitzenwertmeßgleichrichter gelieferte Ausgangswert wird mit Hilfe der Einrichtung 11, bestehend aus dem Kondensator 12 und dem Querwiderstand 13 differenziert und der von 11 an den Klemmen von 13 gelieferte Wert einem Verstärker 14 zugeführt. Der vom Verstärker 14 gelieferte Ausgangswert wird über eine Amplitudenbegrenzereinrichtung 15 der Auslöseeinrichtung 16 zugeführt, durch welche das bereits in der allgemeinen Beschreibung angegebene Zeitmeßwerk in Gang gesetzt wird. Zur Steuerung dieser Zeitmeßeinrichtung dient weiterhin ein Zeitsteuerwerk 17. Dieses Zeitsteuerwerk 17 sorgt für die Einleitung des jeweiligen Abtastvorganges in der Fernsehkamera 4, ferner für die Vorbereitung der Zähleinrichtung 18 und der Auslöseeinrichtung 16. Das Zählwerk 18 wird in dem Sinne vorbereitet, daß es jeweils für jede erfaßte Zeile die Breite des Stabes bzw. dessen Durchmesser dadurch mißt, daß es die entsprechenden Impulse zählt, welche im Zeitraum der Länge dieser am Abbild des Halbleiterstabes in der Kamera 4 von der Spannungsquelle konstanter Frequenz 21 über die Torschaltung 20 an 18 geliefert werden, sobald die Ausgangsspannung des Verstärkers 5 über den Amplitudenbegrenzer 19 das Tor 20 öffnet. Die Auslöseeinrichtung 16 wird von der Zeitsteuereinrichtung 17 aus in der Weise vorbereitet, daß sie die Weitergabe der erfindungsgemäß bei der Abtastung des Abbildes in der Kamera erfaßten kritischen Zeile von 18 über das Übertragungsnetzwerk 32 an das Gedächtnissystem 33 freigeben kann. Das Zeitsteuerwerk 17 ist außerdem über den Widerstand 34 an den Ausgang der Spitzenmeßgleichrichtereinrichtung 6 angeschlossen, damit der Kondensator 10 vor Beginn jeder neuen Abbild-Abtastung in der Kamera entsprechend entladen wird. Eine solche Weitergabe der Zeitimpulse von 18 über die Auslöseeinrichtung 16 kann jedoch erst dann erfolgen, wenn diese Auslöseeinrichtung 16 kein Zeichen mehr über den Ausgang der Begrenzereinrichtung 15 erhält. Der Ausgangswert, den das Gedächtnissystem 33 liefert, wird dann mittels eines Durchmesseranzeigewerkes 22 erfaßt. Er kann aber auch gemäß der Wirkungslinie 23 an eine Soll-Ist-Vergleichseinrichtung 24 einer Regeleinrichtung weitergegeben werden. Der Sollwert bzw. Programmwert an die Einrichtung 24 wird von den Einrichtungen 25 bzw. 26 geliefert und der in 24 gebildete Vergleichswert bzw. die Regelabweichung über einen Verstärker 27 gemäß der Wirkungslinie 28 dem Streck-Stauch-Werk 29, welches der Einfachheit halber nur durch einen Doppelpfeil angedeutet ist, für die relative Verstellung der Einspannstellen der Enden des Halbleiterstabes 1 zugeleitet.

Zur näheren Erläuterung der Funktion der einzelnen Glieder der Anordnung nach F i g. 1 wird nunmehr noch auf die weiteren Schaubilder nach den F i g. 2 bis 7 Bezug genommen.

An dem Abbild, welches von der Übergangsstelle fest—flüssig an die Erstarrungsfront 3 c des HaIbleiterstabes in der Kamera an dem Vielfach-Photozellensystem erzeugt ist, besteht ein Unterschied in der Strahlungsintensität am festen Teil des Stabes in der Zone 1 d und in der schmelzflüssigen Zone in dem Bereich 3 b, welchen die F i g. 2 veranschaulicht. In

ίο dieser F i g. 2 ist über dem Weg s als Abszisse in der Ordinatenrichtung die Strahlungsintensität/ aufgetragen. Der Bereich α nach F i g. 2 bezeichnet einen am Halbleiterstab 1 der Phasengrenze 3 c benachbarten Zonenteil von IiZ des noch festen Stabes, der Bereich b einen der Phasengrenze 3 c benachbarten Bereich im Teil 3 b der bereits schmelzflüssigen Zone 3. In der Strahlungsintensität des beheizten Stabes besteht nun an der Übergangsstelle zwischen den Zonen α und b nach F i g. 2 bzw. den Bereichen

zo Id und 3 b an 1 ein plötzlicher Übergang bzw. ein Sprung, der ebenso bei der Abtastung des Abbildes in der Kamera erfaßbar ist und gemäß der Erfindung erfaßt wird.

In dem Schaubild nach Fi g. 3 sind über der Zeit t die praktisch rechteckförmigen Ausgangsspannungsimpulse 30 der Kamera 4 aufgetragen, welche bei der Abtastung des Abbildes des Halbleiterstabes entstehen. Jede näher an der Phasengrenze 3 c liegende abgetastete Zeile erfaßt einen höheren Temperaturwert des Stabes, und deshalb wachsen sinngemäß auch gemäß F i g. 3 die Amplituden der Spannungsimpulse, welche am Ausgang der Fernsehkamera 4 geliefert werden. Sobald aber nun diejenige Zeile erzeugt wird bei der Abtastung des Abbildes des HaIbleiterstabes, welche die erste im Abbild der schmelzflüssigen Zone anteilig oder vollständig liegende Zeile ist, macht sich der Sprung in der Strahlungsintensität des Halbleiterstabes 1, wie er an Hand der F i g. 2 erläutert worden ist, nunmehr bemerkbar, indem, da die Strahlungsintensität sprunghaft absinkt, nunmehr auch der auf Grund der Abtastung dieser Zeile erzeugte Spannungsimpulse 31 einen niedrigeren Amplitudenwert besitzt als der unmittelbar vorausgehende der Impulse 30. Die dem Impuls 31 nachfolgenden Spannungsimpulse behalten praktisch die gleiche Höhe, weil die Strahlungsintensität der nachfolgenden schmelzflüssigen Zone praktisch als konstant angenommen werden kann. Diese Impulse werden aber auch, wie bereits angedeutet, für die Zwecke der Erfindung nicht mehr nutzbar gemacht. Sobald nun dieser in seiner Amplitude niedrigere Ausgangsimpuls 31 am Ausgang der Fernsehkamera 4 geliefert wird, führt er über das genannte weitere System aus den Komponenten 5, 6, 11, 14 und 15 zur Freigabe der Auslöseschaltung 16, wonach dann der vom Zähler 18 gezählte Wert über 32 in das Gedächtnissystem 33 übertragen wird.

Während also die Fig. 3 diejenigen Spannungsimpulse in ihrer zeitlichen Folge bzw. ihrem zeit- liehen Abstand und in ihrer Amplitude wiedergibt, die am Ausgang der Fernsehkamera auftreten, veranschaulicht das Schaubild nachFig.4 den Spannungsverlauf am Ausgangskondensator 10 der Spitzenwert-Meßgleichrichtereinrichtung. Die Spitzenwert-Meßgleichrichtereinrichtung ist in ihren Schaltungselementen so aufgebaut, daß sie eine kleine Ladezeitkonstante und eine große Entladezeitkonstante besitzt, d. h. wirkungsmäßig, daß der Aufladungsvor-

gang des Kondensators 10 sehr schnell vor sich geht, dagegen seine Entladung nur relativ langsam erfolgt. Der Spannungsverlauf nach Fig. 4 ist demzufolge ein treppenförmig ansteigender entsprechend der zunehmenden Temperatur im festen Teil der Zone Id des Halbleiterstabes, bis die erste Zeile erzeugt wird, die den Durchmesser der flüssigen Zone am Übergang 3c enthält bzw. diesem unmittelbar nachfolgt. Sobald diese Zeile erzeugt wird, tritt keine Spannungserhöhung nach Fig. 4 auf, d.h., die Span- ίο nungskurve verläuft dann weiterhin horizontal bzw. entsprechend der großen Entladezeitkonstante ganz schwach absinkend. Werden die stufenförmigen Anstiege mittels der Reihenschaltung 12, 13 differenziert, so ergeben sich auf diese Weise nach Verstärkung durch 15 und amplitudenmäßiger Begrenzung die Spannungsimpulse nach F i g. 5, welche wieder über der Zeit aufgetragen sind.

In der F i g. 5 ist der letzte Spannungsimpuls 35 nur gestrichelt eingetragen. Er wäre der erste Spannungsimpuls, der bei der Abtastung der ersten Zeile in der flüssigen Zone zur Entstehung gelangen würde. Er kann aber nicht erscheinen, da der entsprechende Stufenanstieg, der nach F i g. 4 bei dem Zeitwert 35' liegen müßte, an der Spannungskurve nach F i g. 4 gar nicht mehr vorhanden ist und infolgedessen eine entsprechende Differenzierung zu diesem Zeitpunkt zu keinem Spannungsimpuls führen kann. Der Ausfall dieses Impulses 35 nach F i g. 5 wird in der Schaltung nach F i g. 1 dazu ausgenutzt, die Auslöseschaltung 16 so zu steuern, daß sie in dem Übergangsnetzwerk 32 den Durchlauf der von 18 gezählten Impulse zum Gedächtnissystem 33 zuläßt.

Die Fig. 6 erhält ein Schaubild, in welchem über der Zeit die Spannungsimpulse aufgetragen sind, welche am Ausgang der Begrenzereinrichtung 19 bzw. vor dem Tor 20 auftreten. Die Breite dieser Spannungsimpulse ist jeweils proportional dem Durchmesser des Stabes in der entsprechenden Abtastzeile am Abbild in der Fernsehkamera.

Das Schaubild nach F i g. 7 zeigt die entsprechend der Frequenz der Spannungsquelle 21 zusammengedrängt erscheinenden Impulse, deren zeitliche Ausdehnung dem Durchmesserwert des Stabes an der Phasengrenze fest—flüssig bzw. am Anfang der schmelzflüssigen Zone entspricht und damit ein Maß für den Durchmesser des Stabes ist, den die Gedächtniseinrichtung an die Durchmesser-Anzeigeeinrichtung 22 weitergibt oder an die Soll- und Istwertvergleichseinrichtung 24 nach F i g. 1.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Steuerung des Durchmessers der Erstarrungsfront der Schmelzzone beim Zonenschmelzen eines Halbleiterstabes bei optischer Überwachung der Erstarrungsfront mittels eines photoelektrischen Empfängers, dadurch gekennzeichnet, daß der photoelektrische Empfänger aus einer Fernsehkamera (4) besteht, in welcher das Bild der Umgebung der Erstarrungsfront mit einem Elektronenstrahl zeilenweise abgetastet wird und daß zwischen der Fernsehkamera und einer an sich bekannten Einrichtung, die zur Durchmessersollwertregelung eine Streck-Stauch-Bewegung der Stabenden hervorruft, ein Regelkreis geschaltet ist, über den die Streck-Stauch-Bewegung abhängig von dem Ergebnis der Abtastung herbeigeführt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Torschaltung (20), eine Quelle konstanter Impulsfolgefrequenzen (21), ein Zählwerk (18) und eine mit einem Verstärker (27) verbundene Programm- und Soll-Ist-Wertvergleichseinrichtung (24 bis 26) in solcher Anordnung, daß beim Überstreichen des Elektronenstrahles über den Rand des Stabes auf der Abbildung die Torschaltung (20) betätigt und eine dem Durchmesser des Stabes in der jeweiligen Zeile entsprechende Anzahl von Impulsen der Impulsquelle (21) in das Zählwerk (18) eingegeben und von diesem an die Soll-Ist-Wertvergleichseinrichtung weitergegeben wird, welche den Stromwert in die Regeleinrichtung gibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltelemente, bestehend aus einem Spitzenwertmeßgleichrichter (6 bis 10), einer Differenzierungseinrichtung (11 bis 13), einem Verstärker (14), einem Amplitudenbegrenzer (15), einem Auslöser (16), einem Übertragungsnetzwerk (32) und einem Speicher (33) angeordnet sind, über die selbsttätig durch die plötzliche Änderung der Strahlungsintensität beim Überschreiten der Erstarrungsfront durch den Abtaststrahl während des Abtastens der Umgebung der in der Kamera abgebildeten Erstarrungsfront ein Auslöseimpuls erzeugt wird, der den im Zählwerk (18) bei dessen rhythmischem Zählvorgang am Ende jeder Zeile enthaltenen, dem Durchmesser der Erstarrungsfront entsprechenden Zählwert zur Übertragung in den Speicher (33) freigibt, und daß nach dem Vergleich dieses Wertes mit dem programmierten Sollwert und der Verstärkung der sich ergebenden Abweichung die auf die Stabenden wirkende Streck-Stauch-Bewegungsvorrichtung betätigt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigeeinrichtung angeordnet ist, welche gleichzeitig den Durchmesserwert angibt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (33) die Anzeigeeinrichtung speist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzenwert-Meßgleichrichtereinrichtung in ihren Schaltungselementen derart bemessen ist, daß sich für den Ausgangskondensator ein schneller Aufladungsvorgang, jedoch nur ein langsamer Entladungsvorgang ergibt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Ausgangskondensator zu Beginn jedes neuen Zeilenabtastvorganges des Abbildes entlädt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1094238;
österreichische Patentschrift Nr. 194 444.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 750/282 12.66 © Bundesdruckerei Berlin