Որո՞նք են միաբյուրեղային վառարանի վեց համակարգերը

Միաբյուրեղյա վառարանը սարք է, որն օգտագործում էգրաֆիտային ջեռուցիչպոլիկրիստալային սիլիցիումային նյութերը հալեցնելու համար իներտ գազի (արգոն) միջավայրում և օգտագործում է Չոխրալսկու մեթոդը՝ չտեղաշարժված միաբյուրեղներ աճեցնելու համար։ Այն հիմնականում կազմված է հետևյալ համակարգերից՝

Մեխանիկական փոխանցման համակարգ

Մեխանիկական փոխանցման համակարգը միաբյուրեղային վառարանի հիմնական գործառնական համակարգն է, որը հիմնականում պատասխանատու է բյուրեղների շարժը կառավարելու ևհալոցքներ, ներառյալ սերմնային բյուրեղների բարձրացումը և պտույտը, ինչպես նաև բարձրացումը և պտույտըհալոցքներԱյն կարող է ճշգրիտ կարգավորել այնպիսի պարամետրեր, ինչպիսիք են բյուրեղների և մակընթացային անոթների դիրքը, արագությունը և պտտման անկյունը՝ բյուրեղների աճի գործընթացի սահուն ընթացքն ապահովելու համար: Օրինակ, բյուրեղների աճի տարբեր փուլերում, ինչպիսիք են ցանքսը, պարանոցի ձևավորումը, ուսերի ձևավորումը, հավասար տրամագծով աճը և պոչերի ձևավորումը, ցանքային բյուրեղների և մակընթացային անոթների շարժը պետք է ճշգրիտ վերահսկվի այս համակարգի կողմից՝ բյուրեղների աճի գործընթացի պահանջները բավարարելու համար:

Ջեռուցման ջերմաստիճանի կառավարման համակարգ

Սա միաբյուրեղային վառարանի հիմնական համակարգերից մեկն է, որն օգտագործվում է ջերմություն առաջացնելու և վառարանում ջերմաստիճանը ճշգրիտ կառավարելու համար: Այն հիմնականում կազմված է այնպիսի բաղադրիչներից, ինչպիսիք են ջեռուցիչները, ջերմաստիճանի սենսորները և ջերմաստիճանի կարգավորիչները: Ջեռուցիչը սովորաբար պատրաստված է այնպիսի նյութերից, ինչպիսին է բարձր մաքրության գրաֆիտը: Հոսանքը մեծացնելու համար փոփոխական հոսանքի փոխակերպումից և նվազեցումից հետո, ջեռուցիչը ջերմություն է առաջացնում՝ հալոցքում պոլիբյուրեղային նյութեր, ինչպիսիք են պոլիսիլիցիումը, հալեցնելու համար: Ջերմաստիճանի սենսորը իրական ժամանակում վերահսկում է վառարանում ջերմաստիճանի փոփոխությունները և ջերմաստիճանի ազդանշանը փոխանցում է ջերմաստիճանի կարգավորիչին: Ջերմաստիճանի կարգավորիչը ճշգրիտ կառավարում է ջեռուցման հզորությունը՝ համաձայն սահմանված ջերմաստիճանի պարամետրերի և հետադարձ ջերմաստիճանի ազդանշանի, դրանով իսկ պահպանելով վառարանում ջերմաստիճանի կայունությունը և ապահովելով բյուրեղների աճի համար հարմար ջերմաստիճանային միջավայր:

Վակուումային համակարգ

Վակուումային համակարգի հիմնական գործառույթը բյուրեղների աճի գործընթացում վառարանում վակուումային միջավայր ստեղծելն ու պահպանելն է: Վառարանում օդը և խառնուրդները դուրս են բերվում վակուումային պոմպերի և այլ սարքավորումների միջոցով, որպեսզի վառարանում գազի ճնշումը հասնի չափազանց ցածր մակարդակի, սովորաբար 5TOR (տոր)-ից ցածր: Սա կարող է կանխել սիլիցիումային նյութի օքսիդացումը բարձր ջերմաստիճաններում և ապահովել բյուրեղների աճի մաքրությունն ու որակը: Միևնույն ժամանակ, վակուումային միջավայրը նաև նպաստում է բյուրեղների աճի գործընթացում առաջացող ցնդող խառնուրդների հեռացմանը և բյուրեղի որակի բարելավմանը:

Արգոնային համակարգ

Արգոնային համակարգը դեր է խաղում միաբյուրեղային վառարանում վառարանի ճնշումը պաշտպանելու և կարգավորելու գործում: Վակուումային մաքրումից հետո վառարանը լցվում է բարձր մաքրության արգոն գազ (մաքրությունը պետք է լինի 6.9-ից բարձր): Մի կողմից, այն կարող է կանխել արտաքին օդի մուտքը վառարան և կանխել սիլիցիումային նյութերի օքսիդացումը. մյուս կողմից, արգոնային գազով լցվելը կարող է պահպանել վառարանի ճնշումը կայուն և ապահովել բյուրեղների աճի համար հարմար ճնշման միջավայր: Բացի այդ, արգոնային գազի հոսքը կարող է նաև հեռացնել բյուրեղների աճի ընթացքում առաջացած ջերմությունը՝ կատարելով որոշակի սառեցման դեր:

Ջրային սառեցման համակարգ

Ջրային սառեցման համակարգի գործառույթը միաբյուրեղային վառարանի տարբեր բարձր ջերմաստիճանային բաղադրիչների սառեցումն է՝ սարքավորումների բնականոն աշխատանքը և ծառայության ժամկետը ապահովելու համար: Միաբյուրեղային վառարանի շահագործման ընթացքում ջեռուցիչը՝հալոց, էլեկտրոդը և այլ բաղադրիչները շատ ջերմություն կարտադրեն: Եթե դրանք ժամանակին չսառեցվեն, սարքավորումները կգերտաքանան, կդեֆորմացվեն կամ նույնիսկ կվնասվեն: Ջրային սառեցման համակարգը վերացնում է այս բաղադրիչների ջերմությունը՝ շրջանառելով սառեցնող ջուրը՝ սարքավորումների ջերմաստիճանը անվտանգ սահմաններում պահելու համար: Միևնույն ժամանակ, ջրային սառեցման համակարգը կարող է նաև օգնել կարգավորել վառարանի ջերմաստիճանը՝ ջերմաստիճանի կարգավորման ճշգրտությունը բարելավելու համար:

Էլեկտրական կառավարման համակարգ

Էլեկտրական կառավարման համակարգը միաբյուրեղային վառարանի «ուղեղն» է, որը պատասխանատու է ամբողջ սարքավորումների աշխատանքի մոնիթորինգի և վերահսկման համար: Այն կարող է ստանալ ազդանշաններ տարբեր սենսորներից, ինչպիսիք են ջերմաստիճանի սենսորները, ճնշման սենսորները, դիրքի սենսորները և այլն, և համակարգել ու կառավարել մեխանիկական փոխանցման համակարգը, ջեռուցման ջերմաստիճանի կառավարման համակարգը, վակուումային համակարգը, արգոնային համակարգը և ջրային սառեցման համակարգը՝ հիմնվելով այդ ազդանշանների վրա: Օրինակ, բյուրեղի աճի գործընթացում էլեկտրական կառավարման համակարգը կարող է ավտոմատ կերպով կարգավորել ջեռուցման հզորությունը՝ ջերմաստիճանի սենսորից հետադարձ ազդանշանի համաձայն. բյուրեղի աճի համաձայն՝ այն կարող է կառավարել սերմնային բյուրեղի և հալման կաթսայի շարժման արագությունը և պտտման անկյունը: Միևնույն ժամանակ, էլեկտրական կառավարման համակարգը ունի նաև խափանումների ախտորոշման և ահազանգման գործառույթներ, որոնք կարող են ժամանակին հայտնաբերել սարքավորումների աննորմալ պայմանները և ապահովել սարքավորումների անվտանգ աշխատանքը: