單晶硅棒超聲檢測系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著科技的日新月異,我國光伏產(chǎn)業(yè)也在飛速發(fā)展,單晶硅材料也越來越得到重視。但在單晶硅的制備過程中會存在許多的不確定因素,導(dǎo)致產(chǎn)生諸如氣泡、裂紋等缺陷,這將對單晶硅的后續(xù)加工產(chǎn)生不利影響。為保護(hù)生產(chǎn)設(shè)備、提高單晶硅材料的成品質(zhì)量,在單晶硅制備加工之前進(jìn)行無損檢測有著極其重要的意義。
　　目前比較常用的有五大無損檢測技術(shù),從上述實際問題出發(fā)經(jīng)過認(rèn)真分析比對,得出超聲波的檢測方法最為合適。由于單晶硅棒相比一般材料較為特殊,本文中選用透反

2、結(jié)合并配合圓周遍歷的方法進(jìn)行檢測,以期達(dá)到最佳效果。為了將采集到的數(shù)據(jù)以更加直觀的方式顯現(xiàn)出來,本文采用了極坐標(biāo)成像與三維重構(gòu)的方法進(jìn)行圖像處理。本文所做的主要工作如下:
　　介紹了課題背景、超聲無損檢測的歷史、現(xiàn)狀以及未來發(fā)展,并對超聲波非金屬材料檢測進(jìn)行講解。對于單晶硅棒在超聲無損檢測方面我國目前尚無相關(guān)報道。
　　對超聲波的特征量及傳播特性進(jìn)行研究,介紹了單晶硅棒相對于一般材料的特殊性。對超聲波的反射法和透射法進(jìn)行對比

3、,說明其各自優(yōu)缺點。詳細(xì)介紹了透反結(jié)合法與圓周遍歷檢測,并對缺陷定位和缺陷定深度的方法進(jìn)行講述。給出極坐標(biāo)成像與三維重構(gòu)方法的詳細(xì)說明。
　　構(gòu)建了單晶硅棒的超聲檢測系統(tǒng),其中包括:超聲波發(fā)射電路和接收電路,圓周遍歷檢測平臺,數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié),極坐標(biāo)成像與三維重構(gòu)。通過硬件部分對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的濾波、放大,再使用NI公司的數(shù)據(jù)采集板卡進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并傳輸?shù)缴衔粰C,由Matlab及Labview軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并實現(xiàn)極坐標(biāo)成