Градиентная жидкофазная кристаллизация твердых растворов PbSnTe/PbTe с применением системы цифровой обработки сигналов

• Автор: Русинов, Сергей Васильевич
• Шифр специальности: 05.27.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 165 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ И АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ

1.1 Методы измерения температур и автоматические средства измерений

1.2 Управление температурными параметрами установок для проведения ГЖК

1.3 Технологические особенности ГЖК

1.4 Модельные представления технологического процесса 1ЖК

1.5 Постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОВРЕМЕННЫМ РЕЖИМОМ ГЖК

2.1 Применение микроконтроллера смешанного сигнала СГ5 в системе сбора

данных технологического процесса ГЖК
и 2.1.1 Технические характеристики микроконтроллера СР5
2.1.2 Аналогоцифровая подсистема
2.2 Система регулирования температуры
2.2.1 Структура системы регулирования температуры
2.2.2 Тип применяемых ТЭП и особенности их применения
2.2.3 Нормирование сигнала
2.2.4 Управление нагревателем температуры с иомошыо регулятора мощности
2.2.5 Последовательный интерфейс связи системы мониторинга и управления температурным режимом с персональным компьютером
2.3 Цифровой ФНЧ для системы контроля температурного режима
2.4 Управление температурным полем ГЖК
Выводы
ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ РЬБпТеРЬТе МЕТОДОМ ГРАДИЕНТНОЙ ЖИДКОФАЗНОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ
3.1 Определение технологических параметров с учетом стабильной эволюции межфазных границ
Ф 3.2 Фазовые равновесия в системе РЬЭпТсРЬТс
3.3 Технологические особенности процесса получения твердых растворов РЬБпТеРЬТс методом ГЖК
3.3.1 Оборудование технологического процесса ГЖК
3.3.2 Формирование жидких зон и профиля межфазных границ
Ф 3.4 Основные параметры технологического процесса ГЖК и управление ими
Выводы
ГЛАВА 4. СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ РЬ8пТеРЬТс И РЬ8пТс1пРЬТе
СФОРМИРОВАННЫХ МЕТОДОМ ГЖК
4.1 Структурные свойства твердых растворов РЬЭпТеРЬТе
4.2 Электрофизические свойства и возможности практического использования гстероструктур РЬБпТеРЬТе, РЬ5пТс1пРЬТс.
4.3 Технологические рекомендации по результатам работы и применению автоматической системы управления температурновременным режимом ГЖК
Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Исходными данными для такою выбора в большинстве случаев являются метрологические и технические характеристики стандартизованных ТЭП широкого применения. ТЭП подбирается из описанных в литературе типов, но перед эксплуатацией, необходима его индивидуальная градуировка. Использование стандартизованного ТЭП позволяет применить соответственно подобранные удлиняющие провода, воспроизводящие в интервале температур 0-ь0°С НСХ в пределах допускаемых отклонении. Методы расчета и применения удлиняющих проводов подробно описаны в работе [6]. Ф Для большинства пар проводников зависимость ? Т2) является нелинейной. ЭДС термопар [5]. Поэтому зависимости ? ТУ различных термопар находятся экспериментально. Для сравнения между собой эти зависимости относят к одной и той же стандартной температуре свободных концов термопары 1'о=0°С [7]. Изменение температуры свободных концов приводит к тому, что термо-ЭДС термопары изменяет свое значение. Для приведения значения термо-ЭДС термопары с температурой свободных концов отличной от То=0 °С необходимо использовать поправки. Таким образом, в условиях эксплуатации термопары нет необходимости сохранять температуру на свободных концах, которая имела место при градуировке термопары. Для неизменности температуры свободных концов термопары заставляет их, по возмож-ности удалять, от места нагрева. Изготавливать термопары длинными не оправдано с точки зрения экономических затрат. Для этой цели применяют удлиняющие или компенсационные провода, подключаемые к термопаре с соблюдением полярности. Они составляются из разнородных проводников, которые в интервале температур 0-И °С развивают между собой такую же термо-ЭДС, как и термопара, для которой они предназначены. Цепь термопары из термоэлектродов а и Ь ^ с подключенными удлиняющими проводами из проводников спс1 представлена на рис. Е = еаь(0 + еь<,«1) + ес! Л) + №о ) = е«, ((, ) + ес* ((0 ). Рис. Рис. При неправильной полярности подключения удлиняющих проводов погрешность измерения температуры объекта, вызванная нагревом свободных концов термопары, удваивается. Если последнее условие не выполняется и места соединения удлиняющих проводов со свободными концами термопары различаются по температуре, то в цени возникает дополнительная термо-ЭДС от паразитной термопары [7; 8]. Применяемые ТЭП в вакуумных печах, в камерах лабораторных установок (ГЖК, ЖЭ), промышленном производстве, подвержены воздействию электромагнитных полей. Воздействие электромагнитных полей неблагоприятно сказывается на точности измерения температур в сторону ухудшения характеристик ТЭП. Применение ТЭП в условиях воздействия электромагнитных полей сопряжено с индуцированием в измерительной цепи переменной составляющей ЭДС, в ряде случаев достигающей десятков вольт, при термо-ЭДС достигающих сотен милливольт. Воздействие электромагнитных полей вносит значительные искажение в термо-ЭДС, что приводит к недостоверности результатов измерений. Разнообразие условий измерений температур и различная армировка ТЭП не позволяют применять универсальные способы устранения этого вида помехи. Нередко для снижения ее до приемлемого уровня приходится пробовать различные схемные решения и выбирать из них наиболее эффективные [2]. Самым простым является заземление термоэлектродов ТЭП. Такой способ далеко не всегда позволяет в должной мере устранить наводки переменного тока. Более лучшим средством является включение в цепь ТЭП емкости и индуктивности, представляющих фильтр для переменного электрического сигнала. Также возможна замена ЬС фильтров, на ЯС фильтры или применение цифровой фильтрации сигнала [9; ]. При надлежащем подборе параметров этих элементов схемы во многих случаях удается практически полностью устранить наводки переменного тока промышленной частоты. Однако наличие в измерительной схеме цепочки ЬС сильно влияет на динамические характеристики всего тракта и ограничивает его использование для измерения переменных температур. Для защиты ТЭП от воздействия токов высокой частоты при измерениях температур в высокочастотных полях необходима экранировка спая.