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Miner - Mineralogie Erlangen

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Prof. Dr. M. Göbbels

Kristallzuchtlabor

Halogenlampen erzeugen Temperaturen bis 2200°C
Halogenlampen erzeugen Temperaturen bis 2200°C
Gehlenitkristall während des Zuchtprozesses
Gehlenitkristall während des Zuchtprozesses
Kaltisostatische Presse zum Herstellen der Rohlinge
Kaltisostatische Presse zum Herstellen der Rohlinge
Diamantdrahtsäge zum Sägen der gezüchteten Kristalle
Diamantdrahtsäge zum Sägen der gezüchteten Kristalle

Der Lehrstuhl für Mineralogie verfügt über einen optischen Zonenschmelzofen FZ-T-10000H-VI-FAS der Firma Crystal Systems Inc., Japan. Es können Einkristalle mit einem Schmelzpunkt bis zirka 2200°C gezüchtet werden. Die Temperatur wird von vier Halogenlampen mit je bis zu 1500 Watt Leistung erzeugt. Das Licht wird über ellipsoidische Spiegel auf einen kleinen Bereich konzentriert. Im Heißpunkt wird der polykristalline Rohling geschmolzen. Die Schmelzzone wird durch den Rohling bewegt. In Richtung des Keims wirkt ein Temperaturgradient - die Schmelze kristallisiert als Einkristall aus.
Der Vorteil einer Züchtung nach dem Zonenschmelzverfahren besteht darin, auch inkongruent schmelzende Kristalle herstellen zu können.
Die Züchtung kann unter verschiedenen Atmosphären wie Luft, Argon und Sauerstoff erfolgen. Über die Gasmischanlage können ebenfalls definierte Redoxbedingungen eingestellt werden.
Zur Herstellung der Rohlinge steht eine kaltisostatische Presse HP-M-SD-200 der Firma Crystal Systems Inc, Japan zur Verfügung. Die Rohlinge können in verschiedenen Durchmessern von 4 bis 12 mm bis zu einer Länge von zirka 12 cm angefertigt werden. Im angeschlossenen Hochtemperaturofenlabor besteht die Möglichkeit der Sinterung bei Temperaturen bis zu 1800°C.
Für die ortsaufgelöste quantitative, chemische Analytik per Mikrosonde können die gezüchteten Kristalle gesägt und poliert werden. Dazu stehen eine Diamantdrahtsäge 4240 der Firma Well sowie eine „Low-Speed“- Säge mit diamantbeschichteten Sägeblättern zur Verfügung.