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题名分布式碲锌镉晶体制备材料区熔提纯炉研究
被引量：1
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作者
罗亚南
陈亦忻
李照存
郭关柱
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机构
云南农业大学机电工程学院
昆明物理研究所
昆明沃特尔机电设备有限公司
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出处
《红外》
CAS
2021年第12期26-33,共8页
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基金
国家科技型中小企业技术创新基金项目(13C26215305429)
云南省产业技术领军人才支持项目(YNWR-CYJS-2018-050)。
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文摘
针对远红外探测器衬底制造对高品质碲锌镉单晶材料的需求,为了满足高品质碲锌镉单晶生长对高纯度原材料的需要,基于区熔提纯原理与工艺实现方法设计出一种由区熔炉炉体、移动加热装置、气路系统和电气控制系统等组成的分布式碲锌镉晶体制备材料区熔提纯炉。采用氢气除杂、氮气保护和伺服机构控制加热温度场移动的方法来实现区熔提纯。在区熔窄区宽度为15 mm和倾斜角度为7°的条件下,开展了碲、锌和镉等原材料的区熔提纯实验。结果表明,当加热温度高于材料熔点50 K且移动速度为0.006 mm·s^(-1)时,区熔加热装置往复移动10次以上,可将碲锌镉晶体制备所需的原材料纯度由6N(99.9999%)提高到7N(99.99999%);分布式碲锌镉晶体制备材料区熔提纯炉的加热温度、加热装置移动速度和移动稳定性较好。
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关键词
碲锌镉晶体制备
材料提纯
精馏提纯
区熔提纯方法
区熔提纯炉
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Keywords
preparation of CdZnTe crystal
material purification
distillation purification
zone melting purification method
zone melting purification furnace
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分类号
O782
[理学—晶体学]
TN215
[电子电信—物理电子学]
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题名碲锌镉晶体生长炉自主设计与控温性能实验
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作者
罗亚南
陈亦忻
郭关柱
李照存
许聪
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机构
云南农业大学机电工程学院
昆明物理研究所
昆明沃特尔机电设备有限公司
云南沅丰祥机电设备有限责任公司
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出处
《红外技术》
CSCD
北大核心
2022年第1期73-78,共6页
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基金
国家科技型中小企业技术创新基金项目(13C26215305429)
云南省产业技术领军人支持项目(YNWR-CYJS-2018-050)。
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文摘
针对直径4英寸碲锌镉单晶材料生长的需求,在研究国外碲锌镉晶体材料生长取得的成果基础上,自主设计了一种基于移动炉体技术的碲锌镉晶体生长炉。炉体由4种规格的六段温控加热单元组成,采用工控机控制伺服电机来驱动滚珠丝杆直线导轨实现炉体升降,炉体内腔设置有刚玉陶瓷管及高温金属热管组成的加热炉管,通过高精度铂铑铂热电偶、欧陆、变压器及可控硅控制加热单元,基于模糊+PID控制算法和策略来控制加热炉温的温度分布。开展了加热温度稳定性和加热控温性能实验,结果表明:炉体内腔加热温度持续控温200 h,相同位置的温度波动±0.005℃,加热温度偏差≤±0.1℃;炉腔上、下部恒温区长度分别为400 mm和240 mm,中部温度梯度区长度约136 mm,加热温度1098℃附近的温度梯度为0.92℃·mm^(-1)。上述参数满足碲锌镉晶体生长炉的自主设计与控温性能要求。
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关键词
移动炉体加热法
碲锌镉晶体
晶体生长炉
温控性能
远红外探测器
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Keywords
traveling heater method
CdZnTe crystal
crystal growth furnace
temperature control performance
far infrared detector
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分类号
TH745
[机械工程—光学工程]
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题名基于甲烷热解的石英舟熏碳炉设计与实验
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作者
罗亚南
陈亦忻
郭关柱
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机构
云南农业大学机电工程学院
昆明沃特尔机电设备有限公司
昆明物理研究所
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出处
《红外》
CAS
2021年第11期9-14,40,共7页
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基金
国家科技型中小企业技术创新基金项目(13C26215305429)
云南省产业技术领军人才支持项目(YNWR-CYJS-2018-050)。
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文摘
制造红外探测器需使用碲锌镉等高纯度单晶材料。制备这类高纯度单晶体材料时,通常用区熔提纯法将原材料纯度由6N(99.9999%)提高到7N(99.99999%)。为了避免高温提纯环境下原材料与石英舟容器壁面粘连,先在石英舟壁面上形成一层厚度均匀、粘附性强的碳膜。针对石英舟表面用传统碳膜涂敷方法处理时存在涂层不均匀且杂质难于去除的问题,设计出一种在真空环境下将甲烷热解生成碳微粒,并将其粘附于石英舟壁面的熏碳炉。进行了加热温度与甲烷热解耗时计算以及加热控温性能与熏碳实验。结果表明,当加热温度在1000~1200℃之间时,甲烷热解25%耗时1.734~0.014 s,耗时短且容易实现碳膜粘接。当熏碳加热温度为1106℃时,熏碳区中部的控温精度为±0.1℃;在横向400~780 mm之间,石英管内腔温度大于等于1100℃。该熏碳炉的加热温度控制稳定性和熏碳性能较好,碳膜与石英舟之间的粘附性强,碳膜无污染且厚度均匀。
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关键词
材料提纯
甲烷热解
石英舟
熏碳方法
熏碳炉
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Keywords
material purification
methane pyrolysis
quartz boat
carbon fumigation method
carbon fumigation furnace
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分类号
TH112.1
[机械工程—机械设计及理论]
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