[发明专利]监控固液界面的系统和方法

权利要求书

1.一种用于监控固液界面的系统，包括：

容器，所述容器构造为容纳具有固液界面的至少部分熔化的材料；以及

设备，所述设备附接到所述容器并且包括：

棒，所述棒构造为测量所述固液界面的位置；

齿轮；

齿条，所述齿条具有构造为与所述齿轮接合的外表面的第一部分，并且至少部分地包围所述棒；

管，所述管构造为至少部分地包围所述齿条；

旋转轮，所述旋转轮构造为接触所述齿条的所述外表面的第二部分；

电机，所述电机构造为驱动所述齿轮；以及

控制器，所述控制器构造为控制所述电机并且监控所述固液界面的至少一个参数。

2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括壳体，所述壳体具有：

至少一个室；以及

可移除壁，所述可移除壁覆盖所述至少一个室的一侧。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述至少一个室容纳所述齿轮、所述轮、以及所述齿条的至少一部分，并且包括安装在所述至少一个室上的窗口，以允许观察所述容器的内部。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述齿轮和所述旋转轮中的至少一个位于所述至少一个室的壁上。

5.根据权利要求3所述的系统，其中所述齿轮和所述旋转轮中的至少一个位于所述可移除壁上。

6.根据权利要求3所述的系统，其中所述电机构造为通过电机轴驱动所述齿轮。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述管进一步包括安装在所述管的末端处的窗口。

8.根据权利要求7所述的系统，进一步包括固定螺帽，所述固定螺帽位于所述管内部并且安装在所述齿条的末端上，以将所述棒以可移除方式固定到所述齿条的所述末端。

9.根据权利要求8所述的系统，进一步包括安装在所述固定螺帽上的第一磁性元件和附接到所述管的外表面的第二磁性元件，其中安装在所述固定螺帽上的所述第一磁性元件能够在所述管内部移动，而所述第二磁性元件能够与所述第一磁性元件一致地移动。

10.根据权利要求8所述的系统，进一步包括邻近所述窗口安装的装置，所述装置构造为测量所述管内部的空间的尺寸。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述装置是声学装置，所述声学装置构造为产生在所述空间内部行进的声波，并且其中基于与所述声波关联的至少一个参数来测量所述空间的所述尺寸。

12.根据权利要求10所述的系统，其中所述装置是光学装置，所述光学装置构造为产生在所述空间内部行进的光波，并且其中基于与所述光波关联的至少一个参数来测量所述空间的所述尺寸。

13.根据权利要求2所述的系统，其中所述壳体安装在板上，所述板具有与所述至少一个室关联的多个中空区，并且其中所述板构造为覆盖所述容器的端口。

14.根据权利要求1所述的系统，其中所述管构造为包括多个部分，并且至少一个部分构造为允许接近所述齿条和所述棒。

15.根据权利要求1所述的系统，其中所述固液界面的所述至少一个参数包括所述固液界面的位置和所述位置的变化速率中的至少一个。

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述控制器进一步构造为计算所述固体部的厚度和所述固体部的所述厚度的变化速率中的至少一个。

17.根据权利要求1所述的系统，其中所述齿轮是第一齿轮，所述系统进一步至少包括与所述齿条接合的第二齿轮。

18.根据权利要求2所述的系统，其中所述至少一个室包括第一开口和第二开口，其中所述齿条的所述部分通过所述第一开口进入所述至少一个室，并且通过所述第二开口延伸到所述至少一个室的顶部。

19.根据权利要求18所述的系统，其中所述至少一个室进一步包括与进口关联的第三开口。

20.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少部分熔化的材料包括从由Al、Si、P、S、Zn、Ga、Ge、GaAs、Se、Cd、In、Sn、Sb、Te、Hg、Pb、Fe、Ti、Pt、Au、Ag、Cr、Co、Ni、Cu和Bi组成的组中选择的至少一种元素，并且所述至少部分熔化的材料是半导体材料。