多温区空间晶体生长炉温度系统积分滑模变结构控制

多温区空间晶体生长炉温度系统是多输入多输出、强耦合对象。晶体生长要求对炉温进行精密控制,为抑制各温区间的耦合作用,提出一种积分滑模变结构控制器,利用其对匹配扰动的不变性实现解耦,同时,该控制器的积分作用可以有效减小系统稳态误差。仿真结果显示该方法是有效的。

多温区空间晶体生长炉的解耦预测控制研究

通过传热机理分析,推导出了多温区晶体生长炉的简化线性模型,使用递推最小二乘法辨识了模型参数。研究了解耦预测控制,改进了预测控制性能指标的选取方法,不需要在线调节前馈增益矩阵,提高了控制的实时性。对系统进行控制仿真,结果表明,该控制方法具有良好的控制精度,为该方法的实际应用奠定了基础。

基于模糊解耦的坩埚下降法晶体生长炉温度控制系统

针对坩埚下降法晶体生长炉温度控制系统存在的非线性、滞后性、多温区耦合性等问题。设计了模糊解耦控制器来对生长炉上、下两个温区的温度进行控制,该控制器能够根据上、下温区的实时温度误差以及温度误差变化率,调节两个温区加热棒的功率。与传统解耦和PID算法相比,该方法具有不依赖被控对象的精确数学模型,计算量小,算法设计简单等特点。通过仿真将该方法分别与传统PID算法和传统解耦PID算法进行比较,仿真结果表明,该方法具有很好的动态性能、解耦能力和鲁棒性,有利于提升晶体生长炉的控温精度和加热效率。

三温区晶体生长炉热场设计探讨

晶体生长炉是晶体生长的基础。根据三硼酸锂 (LBO)、偏硼酸钡 (β BBO)等晶体生长的要求 ,我们设计制备了包含三温区的晶体生长炉。本文报道了关于该炉温场设计所考虑的基本问题和炉体材料的选择 ,给出了电气系统的基本框架及构件。实际测量表明 :该炉控温精度在上温区为± 0 .135℃ ,中温区为± 0 .0 9℃ ,下温区为± 0 .136℃ ,高温区炉温均匀度为 0 .86℃ ,低温区炉温均匀度为 - 0 .86℃。

空间多温区炉温度梯度电控移动研究

空间晶体生长多温区炉可避免机械振动对微重力环境的干扰，更适合于空间晶体生长实验，因此已受到广泛的重视。该文叙述了空间多温区炉的基本设计原理；提出了炉膛轴向温度分布及移动的两种模式，并对温度梯度电控移动这一关键技术进行了分析；同时也简述了多温区炉电控系统的设计原理。在一个多温区炉实验模型中做了地面实验研究，在４００～８００℃的温度范围内，建立并电控地移动了最大２５℃／ｃｍ的轴向温度梯度，移动过程匀速且平稳，最大速度２４ｍｍ／ｈ。

预测控制的鲁棒性改进及其在晶体炉中的应用

将引入失配滤波器的基于内模控制结构的广义预测控制纳入一般内模控制框架,设计满足稳定鲁棒性和品质鲁棒性的滤波器,改进了预测控制的鲁棒性。将该方法应用于多温区晶体生长晶体炉的温度控制仿真实验,研究了它的控制精度和鲁棒性。结果表明,该方法具有较好的控制精度和较强的鲁棒性,为将该方法应用于晶体生长炉的温度控制做了必要准备。

Y60A单晶炉的热场设计及测试

结合LBO、BBO等氧化物晶体生长的工艺条件 ,在一台包含三温区的晶体生长炉中进行热场控制的实验研究 ,实验结果表明该炉室恒温区内控温精度≤± 0 2℃ ;炉温均匀度≤± 1℃。

碘化汞晶体的热处理与探测器性能表征(英文)

利用自行设计的垂直两温区晶体生长炉,采用静态升华法生长α-HgI2晶体。经过23d的生长,获得了尺寸约为15mm×12mm×5mm的α-HgI2晶体。通过XRD和4155CVIV电学测试仪表征晶体的相关特性,并对利用该晶体制备的探测器进行核辐射探测性能测试。结果表明,生长的α-HgI2晶体富碘。对晶体适宜的加热可以有效减少富碘现象。晶体的电阻率约为1012?.cm。制备的α-HgI2核辐射探测器对未使用准直器的241Am辐射源(59.5keV)在室温下的分辨率为14.6%(8.69keV)。