Порєв Геннадій Володимирович. Вдосконалення методів і засобів вимірювання параметрів електронно- променевої безтигельної зонної плавки

brief description

Порєв Геннадій Володимирович. Вдосконалення методів і засобів вимірювання параметрів електронно- променевої безтигельної зонної плавки: дис... канд. техн. наук: 05.11.13 / Івано-Франківський національний технічний ун-т нафти і газу. - Івано-Франківськ, 2004

Порєв Г.В. Вдосконалення методів і засобів вимірювання параметрів електронно-променевої безтигельної зонної плавки.—Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.13 — прилади і методи контролю та визначення складу речовин.—Національний технічний університет України Київський політехнічний інститут”, Київ, 2004.
Дисертацію присвячено дослідженню питань, пов’язаних з підвищенням точності вимірювання параметрів зони розплаву при контролі електронно-променевої безтигельної зонної плавки. Створена математична модель формування поля яскравості зони розплаву при наявності перевідбиття випромінювання в вакуумній камері, на базі якої розроблені методика оцінки похибки вимірювання температури та метод підвищення точності вимірювання температури. Для підвищення точності вимірювання висоти зони розплаву створено метод виділення контуру зображення, який базується на експериментально встановлених закономірностях формування поля яскравості в межах фазового переходу. Розроблені методика, пристрій та та програмне забезпечення для експериментального дослідження розподілу яскравості поверхні зони розплаву на різних режимах плавки. Експериментально отримані функції розподілу яскравості та температури на поверхні зони розплаву. Встановлено, що функція розподілу температури по висоті зони розплаву несиметрична. При цьому збільшення швидкості переміщення зони розплаву приводить до збільшення температурного градієнту на поверхні рідкої фази.
Отримані результати впроваджено в дослідну технологію зонної плавки кремнію.

Вирішена важлива наукова задача підвищення точності вимірювання параметрів ЕПБЗП до рівня сучасних вимог шляхом створення методів вимірювання, які базуються на нових результатах теоретичних та експериментальних досліджень поля яскравості ЗР в процесі плавки.
Створена математична модель формування поля яскравості ЗР при наявності перевідбиття випромінювання в вакуумній камері, на базі якої розроблено метод вимірювання температури та методику оцінки похибки, обумовленої неврахуванням перевідбиття випромінювання.

Розроблено метод підвищення точності вимірювання температури ЗР, який передбачає експериментальне визначення складової яскравості, обумовленої перевідбиттям випромінювання.
Для підвищення точності вимірювання висоти ЗР створено метод виділення контуру зображення, який базується на експериментально встановлених закономірностях формування поля яскравості в межах фазового переходу.
Розроблена методика дослідження похибки визначення ЕДХ і показано, що в діапазоні температур, який відповідає діапазону температур плавки, ця похибка може на порядок перевищувати допустиму. Для визначення ЕДХ запропоновано методику, яка враховує особливості світлосигнальної характеристики ТЗВ.
Отримана аналітична залежність, яка пов’язує похибку вимірювання температури ЗР з нерівномірністю чутливості СЕП.
Обгрунтовано, що матрицю компенсації необхідно формувати при двох значеннях освітленості СЕП — 0.72Emaxі Emax, де Emax— освітленість, яка відповідає яскравості твердої поверхні кристалу на межі фазового переходу.
Розроблено методики, пристрій та програмне забезпечення для експериментального визначення характеристик телевізійних приладів, які є важливими з точки зору їх застосування як засобів вимірювання.
Розроблені методика, пристрій та програмне забезпечення для експериментального дослідження розподілу яскравості поверхні ЗР на різних режимах плавки.
Експериментально отримані функції розподілу яскравості та температури на поверхні ЗР для різних режимів плавки. Встановлено, що функція розподілу температури по висоті ЗР несиметрична. При цьому збільшення швидкості переміщення ЗР приводить до збільшення температурного градієнту на поверхні рідкої фази.
Розроблена методика оцінки перевищення температури поверхні рідкої фази над температурою плавлення кремнію.