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금속 원재료가 충진되는 도가니와, 상기 도가니의 외벽에 설치되는 유도 코일을 구비하여 고주파 유도 가열 방식으로 금속 원재료를 용해시키는 고주파 유도 가열부;
상기 도가니를 둘러싸는 반응 챔버와, 배기관을 통해 상기 반응 챔버와 연결되어 상기 반응 챔버를 배기시키는 진공 펌프를 구비하는 진공 장치부;
상기 반응 챔버와 선택적으로 연결되어 상기 반응 챔버로 불활성 가스와 반응 가스를 각각 공급하는 불활성 가스 챔버와 반응 가스 챔버를 구비하는 가스 주입부; 및
상기 반응 챔버의 내부에서 상기 도가니 상부에 설치되고, 용해된 금속 원재료에 고온의 플라즈마 가스를 분사하는 플라즈마 반응기
를 포함하는 고순도 금속 제조 장치
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제1항에 있어서,
상기 도가니는 금속 원재료가 충진되는 본체의 내부에 냉각수 순환을 위한 채널을 형성한 수냉식 도가니로 이루어지는 고순도 금속 제조 장치
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제2항에 있어서,
상기 도가니는 그 상단이 개방되어 충진된 금속 원재료를 상기 플라즈마 반응기를 향해 노출시키는 고순도 금속 제조 장치
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제1항에 있어서,
상기 진공 장치부는, 상기 배기관에 설치되어 금속 원재료로부터 분리된 불순물을 포집하는 트랩을 더욱 포함하는 고순도 금속 제조 장치
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제1항에 있어서,
상기 불활성 가스 챔버는 아르곤 가스 또는 질소 가스를 저장하고, 상기 반응 가스 챔버는 산소 가스 또는 수소 가스를 저장하는 고순도 금속 제조 장치
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제5항에 있어서,
상기 가스 주입부는, 상기 불활성 가스 챔버에 연결되어 불활성 가스의 주입량을 제어하는 제1 밸브와, 상기 반응 가스 챔버에 연결되어 반응 가스의 주입량을 제어하는 제2 밸브를 더욱 포함하는 고순도 금속 제조 장치
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제1항에 있어서,
상기 플라즈마 반응기는 열 플라즈마를 발생시키는 열 플라즈마 반응기인 고순도 금속 제조 장치
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제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속 원재료는 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 니오브(Nb), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 및 지르코늄(Zr) 중 적어도 하나를 포함하는 고융점 금속인 고순도 금속 제조 장치
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도가니에 금속 원재료를 충진하는 제1 단계;
상기 도가니를 둘러싸는 반응 챔버의 내부를 진공 분위기 또는 가스 분위기로 만드는 제2 단계;
상기 도가니에 설치된 유도 코일에 고주파 유도 전류를 인가하여 고주파 유도 가열 방식으로 금속 원재료를 용해시키면서 금속 원재료에 포함된 휘발성 불순물을 제거하는 제3 단계; 및
용해된 금속 원재료에 플라즈마 반응기를 이용하여 플라즈마 가스를 분사함으로써 금속 원재료와 플라즈마 가스의 화학적 반응에 의해 금속 원재료에 포함된 불순물을 제거하는 제4 단계
를 포함하는 고순도 금속의 제조 방법
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제9항에 있어서,
상기 제1 단계에서, 상기 금속 원재료는 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 니오브(Nb), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 및 지르코늄(Zr) 중 적어도 하나를 포함하는 고융점 금속인 고순도 금속의 제조 방법
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제9항에 있어서,
상기 제2 단계에서, 상기 반응 챔버의 내부를 배기시켜 760torr 내지 10-8torr의 진공도를 유지시키는 고순도 금속의 제조 방법
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제9항에 있어서,
상기 제2 단계에서, 상기 반응 챔버의 내부에 아르곤 가스와 질소 가스 중 어느 하나를 주입하여 상기 반응 챔버를 불활성 가스 분위기로 만드는 고순도 금속의 제조 방법
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제12항에 있어서,
상기 제2 단계에서, 상기 반응 챔버의 내부에 산소 가스와 수소 가스 중 어느 하나를 주입하여 상기 반응 챔버를 불활성 가스와 반응 가스의 혼합 가스 분위기로 만드는 고순도 금속의 제조 방법
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제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제4 단계에서, 상기 플라즈마 반응기로 열 플라즈마 반응기를 구비하여 상기 반응 챔버 내부에 열 플라즈마를 발생시키는 고순도 금속의 제조 방법
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제9항에 있어서,
상기 유도 코일과 상기 플라즈마 반응기의 전원을 차단하고, 상기 도가니의 내부에 냉각수를 주입하여 용해된 금속 원재료를 냉각시키는 제5 단계를 더욱 포함하는 고순도 금속의 제조 방법
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