Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Топ:
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Интересное:
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Дисциплины:
2020-04-01 | 141 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
В методе выращивания при изменении температуры раствора, как бы часто в разумных пределах ни изменялась температура, пересыщение вблизи растущего кристалла изменяется скачкообразно. Это неизбежно отражается на составе, реальной структуре
167
и, в конечном итоге, на качестве растущего кристалла. Поэтому желательно плавное изменение температуры с целью поддержания постоянной движущей силы процесса или закономерного ее изменения. Плавное изменение температуры особенно необходимо для веществ, имеющих резкую зависимость скорости роста и дефектности от пересыщения. Такое изменение температуры возможно только с помощью автоматических устройств. Автоматизация изменения температуры имеет также большое значение по той причине, что коренным образом изменяет характер обслуживания кристаллизаторов, облегчая работу, особенно если учесть длительность и непрерывность процесса роста кристаллов.
На основании сказанного представляется естественной наблюдающаяся в последние годы тенденция к переходу на автоматизацию системы изменения температуры раствора. Известны два рода соответствующих устройств: а) основанные на измерении физико-химических свойств растворов с обратной связью, б) механические без обратной связи.
Устройства, в которых автоматически фиксируются изменения физических свойств раствора в процессе роста (плотности, диэлектрической проницаемости, электропроводности и пр.) и на основании этого автоматически же производится изменение температуры, требуют большой предварительной работы по эталонированию прибора, т. е. установлению связи между измеряемым свойством раствора и его пересыщением (§ 4.4).
|
Что касается механических систем, то наиболее серьезные сдвиги в этом плане произошли для методик выращивания кристаллов из высокотемпературных растворов. Здесь созданы разнообразные устройства, позволяющие плавно и с хорошей точностью изменять температуру растворов во времени, однако довольно громоздкие и дорогостоящие. Применение этих устройств для обслуживания низкотемпературных кристаллизаторов не всегда возможно и целесообразно. Поэтому ограничимся здесь описанием двух простейших вариантов механических автоматических систем, пригодных для интересующего нас случая.
Элементарным устройством такого рода является терморегулятор, магнитная головка которого жестко соединена с осью часового механизма. Ввиду неизменности темпа снижения температуры это устройство может быть применено, когда выращиваемый кристалл сравнительно невелик и невелика область изменения температуры. Поэтому указанное устройство применяется сравнительно редко. Гораздо более широко применяются устройства, которые позволяют иметь разные скорости изменения температуры на разных этапах роста кристалла. Это необходимо ввиду того, что поверхность кристалла увеличивается по мере его роста и темп изменения температуры должен все время возрастать. Кроме того, такое устройство должно позволять устанавливать разные скорости снижения температуры. В то же время используемый механизм должен быть устроен так, чтобы экспериментатор имел возможность вмешаться в режим работы механизма и скорректировать
168
темп изменения температуры по ходу течения процесса. Дело в том, что каждая постановка опыта в чем-то отличается от других, каждый кристалл по своей скорости роста отличается от предыдущих. Поэтому заранее невозможно установить универсальный режим изменения температуры, пригодный для всех постановок опытов по выращиванию кристаллов. Кроме того, во время опыта могут возникнуть какие-то непредвиденные моменты. Таким образом, из механических устройств наиболее приемлемы те варианты, в которых сочетается принцип автоматического снижения с возможностью ручной корректировки режима работы этого механизма, т. е. такие устройства, где обратная связь осуществляется человеком. Указанным требованиям отвечает следующее простое и надежное устройство (рис. 5-5), обеспечивающее варьирование скорости изменения температуры от 0,04 до 14°С/сут. Основным его узлом является диск 1 из пластмассы или другого легкого материала диаметром 18—25 см. На этом диске вдоль 8—12 радиусов через 5 мм сделаны несквозные отверстия для установления в них штырьков 2, выступающих над диском на 12—15 мм. Этот круг либо закрепляется непосредственно на оси часового механизма 3 с недельным заводом (например, от метеорологических приборов), либо приводится во вращение электродвигателем, имеющим редуктор с частотой вращения вала 0,01—0,02 с. Вал с надетой на него резиновой трубкой прижат к торцу диска, благодаря
|
чему и передается вращение с электромотора на диск. Ось диска закреплена вертикально и по возможности с минимальным трением, ось вала также располагается вертикально.
Магнитная головка 4 закреплена соосно с терморегулятором на стержне 5 диаметром 2—2,5 мм, находящемся в подшипниках 6. На этот стержень между подшипниками намотана тонкая прочная нерастягивающаяся нить 7, один конец которой закреплен на стержне. Диск располагается на одном уровне с намотанной на стержень нитью. На диске по спирали располагаются упомянутые выше штырьки, по одному штырьку на каждом радиусе. Спираль выбирается правая или левая, в зависимости от направления вращения диска. Второй конец нити закрепляется в центре диска. Если теперь привести диск во вращение, то нить будет натягиваться последовательно одним штырьком за другим по мере вращения диска и последовательного соприкосновения штырьков с нитью и накручиваться на штырьки. В результате головка терморегулятора будет вращаться, причем скорость вращения магнитной головки определяется диаметром стержня, с которого нить сматывается, скоростью вращения диска и расстоянием от центра диска до штырька, который в данный момент натягивает нить. Таким образом, по мере накручивания нити на каждый следующий штырек скорость вращения магнитной головки терморегулятора увеличивается. Необходимые расчеты реальной конструкции просты, и мы оставляем их читателю.
|
Устройство более надежно работает при замене обычной головки- терморегулятора на П-образный или другой сходный магнит (магнит стандартных головок слабоват) при условии хорошей центрированности стержня, на котором подвешен магнит, и мягкости вращения его в подвешенном состоянии. В связи с этим необходимо укрепление подвески магнита в чистых подшипниках с предотвращением попадания в них пыли.
Программа снижения температуры во время опыта задается расположением штырьков, подобранным либо во время предыдущих опытов, либо в результате расчета объемно-массового прироста кристалла в зависимости от скорости его роста. Эта программа принимается за исходную, эталонную, типичную для безаварийных постановок опытов. Если же, например, в течение опыта появлялись паразитические кристаллы, то, не прекращая опыта, можно темп снижения температуры увеличить, переставив соответствующие штырьки. Программу изменения температуры можно также оперативно скорректировать тем же изменением в расположении штырьков, если обнаруживается регулярное отклонение скоростей роста от принятых за типичные.
|
|
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!