单晶拉伸炉的自动化控制系统的设计

文章针对某单晶拉伸炉的现状及存在的问题,介绍了一种经济实用的单晶炉自动化控制系统.对系统的组成和特点、数据的测量和转换作了详细的描述.该系统能针对不同外界条件进行控制,大大提高了系统的抗干扰能力,控制效果良好,保障了单晶炉的稳定运行和不同批次之间单晶管的性能.这套装置具备成本低、抗干扰能力强、控制性能好等特点,且控制系统硬、软件维护简单方便.     

炉室上升式BS法单晶炉的设计

这里介绍了炉室上升式BS法单晶炉的设计思路及工作原理，结合晶体生长的特殊工艺要求，分析了其主要结构及特点。     

用飞切法加工光学晶体平面镜

从单晶锗光学晶体结构入手,深入分析了光学晶体材料切屑切除与晶体结构方位的关系,确定了材料产生剪切滑移的最佳晶向,据此提出了在这些晶向上对单晶锗进行飞切加工的新工艺,从而有效地消除了已加工表面断裂破坏区,获得了表面粗糙度0.007～0.009μm均匀一致的光滑表面.     

基于ANSYS软轴型单晶炉提拉系统晃动分析

在软轴型单晶炉实际拉晶过程中发现,单晶炉提拉系统在其工作转速达到13~14r/min范围时,发生明显晃动,严重影响了单晶炉拉晶质量和生产效率。为解决此问题,本文选取单晶炉提拉系统为研究对象,建立提拉系统不同软轴长度和不同摆锤质量的有限元模型,对其进行结构模态分析求出固有频率及其对应的临界转速。分析结果表明,提拉系统软轴长度和摆锤质量在某些范围内,其临界转速接近13~14r/min。因此,提拉系统软轴的长度和摆锤重量是引起系统晃动的可能原因,在实际拉晶生产中为了避免提拉系统的晃动,需要选择适当长度和重量的软轴和摆锤。     

单晶炉压力自动控制系统的实现

根据硅单晶炉真空系统技术特点,从炉内真空系统的抽气、充气控制等方面进行改进和完善,并采用带有前馈的PID算法实现压力的自动控制。结合工业PLC和人机界面进行编程,在实际工业中的应用表明,该压力自动控制系统可保证炉内真空达到高稳定性,拉出高品质单晶。     

高精度大范围的光学晶体温度控制系统

为解决固体激光器工作时光学晶体产生的热沉积问题,保证其工作性能稳定,提出了一种基于半导体制冷器(TEC)的高控温精度、大控温范围光学晶体温度控制方案。分析了TEC的工作特性和光学晶体的热效应与传热机理,将TEC工作过程中自身温度变化引起的电气特性改变与光学晶体温度的变化同时纳入控制环节,建立了温度-电流双闭环温度控制模型,设计并完成了一套高控温精度、大控温范围的光学晶体温度控制系统。实验结果表明:本系统在-15~120℃的温度控制范围内,可以迅速稳定在任一设定的温度点,其控温精度优于±0.002℃;当设定温度和实际温度之间的偏差在20℃以内时,其收敛稳定时间小于60s,可以满足固体激光器中光学晶体对控温范围与精度的要求。     

基于遗传算法的单晶炉热场温度控制系统

介绍了以AT89C51单片机为核心的单晶炉热场温度控制系统的设计与实现方法,提出了一种基于遗传算法的PID参数寻优方法。仿真研究结果表明,系统具有良好的控制性能。     

基于Web的单晶生长炉远程监控系统

为实现对单晶生长炉的远程大范围的监控,改进了原有单机串口通信的监控方式,采用了新型串口服务器组网方式,结合PLC通信技术和Web技术,设计了一种基于Web的远程监控系统,具体介绍了系统的组网方式、程序设计和主要功能。试验结果表明,该系统运行稳定可靠,能同时为多用户提供单晶炉远程监控服务。     

光学法确定石英晶体的光学轴

为了确定位于石英晶体入射面内光学轴的位置,采用自然光沿石英晶面以一定的入射角斜入射,并根据自然光在石英晶体内的传播特性,测量出o光和e光出射光线间的垂直间距以及界面上两出射光点的间距,运用几何作图法,通过计算给出光学轴位于石英晶体入射面内的情况下的理论一般公式,且以实验得以验证,从而提供了一种可用光学法确定光轴位置的方法。     

单晶炉二次加料工具的研究现状

单晶炉是生产太阳能电池所需单晶硅的拉晶装置,提高单炉的投料量来增加单晶炉的生产产量受到各国的重视。文章阐述了国内外在提高单晶炉产量方面所走的不同路线,介绍了二次加料工具的工作原理和意义,主要对国内二次加料工具的分类、典型机械结构及其特点进行了较为详细地分析和阐述,并指出了当前国内二次加料工具所存在的问题及发展方向。