晶體能實(shí)現(xiàn)特殊能量的相互轉(zhuǎn)換,例如通過(guò)晶體將電能轉(zhuǎn)換為磁力、光能、聲能等,在近代科學(xué)的發(fā)展中晶體有著十分重要的地位。隨著手機(jī)、電腦等電子類產(chǎn)品的發(fā)展和大規(guī)模應(yīng)用,更加需要大量的各類晶體材料,晶體類材料的發(fā)展也是推動(dòng)近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。由于天然晶體存在著本身的缺陷,導(dǎo)致品質(zhì)和數(shù)量不能完全滿足近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要,從而使人工晶體的得到了很好發(fā)展。本論文首先比較了激光晶體生長(zhǎng)各種工藝方法,采用晶體重量變化作為反饋系統(tǒng)和坩堝的溫度控制系統(tǒng)來(lái)控制晶體等徑生長(zhǎng),采用上稱重法滿足重量反饋系統(tǒng),將晶體重量作為直徑的反饋信號(hào)。接著對(duì)晶體的上稱重法稱重機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),用溫度控制系統(tǒng)作為輸出控制晶體等徑生長(zhǎng),以此為思路進(jìn)行激光晶體設(shè)備的總體設(shè)計(jì);并且對(duì)籽晶桿旋轉(zhuǎn)時(shí)候的固有頻率進(jìn)行計(jì)算并校核,計(jì)算籽晶桿工作時(shí)對(duì)晶體結(jié)晶和稱重傳感器的影響,機(jī)體振動(dòng)對(duì)稱重傳感器的影響。在軟件設(shè)計(jì)方面,由于控制精度對(duì)晶體的生長(zhǎng)溫控系統(tǒng)起著關(guān)鍵作用,但是晶體生長(zhǎng)爐具有大延遲、大慣性、非線性而且對(duì)象變化的系統(tǒng),這些因素沒(méi)有太大的變動(dòng)但是不確定的,所以需要從軟件上多重考慮,而最好最經(jīng)濟(jì)的方法是從控制的軟件方面進(jìn)行更好的設(shè)計(jì),本論文所采用... 

【文章來(lái)源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

典型的激光晶體材料Fig.1-1Typicallasercrystalmaterials

西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文2圖1-2中國(guó)研制的激光器Fig.1-2GeneratinglasermadeinChina隨著人工晶體材料的不斷發(fā)展以及對(duì)各個(gè)領(lǐng)域的影響，這就對(duì)生產(chǎn)晶體的晶體爐有了更多的要求，也對(duì)我們改進(jìn)晶體爐指明了方向，隨著國(guó)與國(guó)之間的競(jìng)爭(zhēng)加劇，在激光晶體領(lǐng)域，能夠高效的生長(zhǎng)高質(zhì)量的晶體成為我國(guó)需解決的重要問(wèn)題[6]。1.3晶體生長(zhǎng)控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀最近幾年，隨著我國(guó)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代，我國(guó)人工晶體材料行業(yè)也有了很大的進(jìn)步，多種人工晶體處于世界先進(jìn)水平。然而，從整體來(lái)看，部分材料還不滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)高速發(fā)展的需要，而晶體生產(chǎn)裝備的制約是主要因素之一[7]。人工晶體材料的制造不斷向自動(dòng)化、規(guī)模化、大型化方向發(fā)展，這就對(duì)晶體爐的設(shè)計(jì)提出了更多技術(shù)指標(biāo),相應(yīng)的其制造難度也大幅提升，但也是我國(guó)人工晶體材料生長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機(jī)遇[8]。激光晶體產(chǎn)業(yè)方面，我國(guó)的企業(yè)與外國(guó)企業(yè)的側(cè)重點(diǎn)不同，國(guó)內(nèi)企業(yè)主要以生產(chǎn)關(guān)鍵的零器件和成品的晶體為主，而國(guó)外企業(yè)則主要以生產(chǎn)激光應(yīng)用產(chǎn)品為主營(yíng)業(yè)務(wù)，但隨著貿(mào)易戰(zhàn)的進(jìn)行，作為世界上的大國(guó)，我國(guó)有足夠大的市場(chǎng)和人才，也開(kāi)始對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的國(guó)產(chǎn)化提出更高的要求，一定要做到關(guān)鍵點(diǎn)不能受制于人，也開(kāi)始大規(guī)模的進(jìn)入了激光應(yīng)用產(chǎn)品的制造。我國(guó)人工激光晶體的發(fā)展基本與國(guó)際同時(shí)起步，產(chǎn)品的直徑由小到大和品種由少到多的持續(xù)發(fā)展，一部分新型人工晶體材料還具有自己的專利。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)激光晶體材料重點(diǎn)企業(yè)有：1、西安藍(lán)晶機(jī)械科技有限公司，其陸續(xù)開(kāi)發(fā)了TDL--J75型、TDL(R)--50型、TDL(R)--60型系列激光爐，這些晶體爐的運(yùn)行系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及其它關(guān)鍵的性能指標(biāo)相較與以前的產(chǎn)品有著更好的體現(xiàn)[9]。2、深圳的大族激光，主要的產(chǎn)品是激光工業(yè)設(shè)備[10]。3、福建的福晶科技，其生產(chǎn)的產(chǎn)品為摻

西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文10圖2-2上稱重法晶體生長(zhǎng)原理Fig.2-2Crystalgrowthprincipleofupweighingmethod由上圖可知：△t時(shí)間內(nèi)拉伸的晶體增量為：1212)tvtv()2d(m（2-1）由于晶體溶液的減少量就是晶體生長(zhǎng)的重量，所以得：tv])2d(-)2D[()tvtv()2d(22221212（2-2）式中：d——晶體直徑/mm；ρ1——晶體密度/g/mm;ν1——晶體提拉速度/mm；D——坩堝直徑/mm；ρ2——熔體密度/g/mm；ν2——液面下降速度/mm。由以上公式(2-1)、(2-2)組合得：1111)2(12212dDtvdm令tmG


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