大尺寸kdp晶體生長裝置溫度控制系統(tǒng)研究

1、碩士學位論文大尺寸K D P 晶體生長裝置溫度控制系統(tǒng)研究T h e D e s i g no f T h e T e m p e r a t u r e C o n t r o l S y s t e m I ．0 rL a r g e K D PC r y s t a I G r o w t h E q u i p m e n t學 號： 2 1 Q Q 壘壘2 魚大連理工大學D a l i a n U n i V e r s i

2、t y o f T e c l l I l o l o g y大連理工大學碩士學位論文摘 要慣性約束核聚變是人類未來可以利用的綠色能源之一。I ①P 晶體作為一種優(yōu)良的非線性光學材料，是制造慣性約束核聚變技術中最重要部件光電開關的主要材料。慣性約束核聚變技術不僅對大尺寸I ①P 晶體的需求量非常大，而且對K D P 晶體的光學質量要求很高。而傳統(tǒng)的K D P 晶體生長裝置由于溫度控制精度等原因無法實現(xiàn)大尺寸I ①P 晶體的快速生長。生長

3、具有低損傷閾值的大尺寸I ①P 晶體成了制約慣性約束核聚變發(fā)展的難題。因此進行大尺寸K D P 晶體快速生長設備的溫度控制研究對于發(fā)展慣性約束核聚變技術具有重大意義。本課題從K D P 晶體生長所需的溫度控制精度要求出發(fā)，設計了一套溫度控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)在傳統(tǒng)循環(huán)過濾生長裝置的基礎上，將加熱方式由空氣浴加熱改為水浴加熱，同時加入螺旋槳攪拌器進行攪拌實現(xiàn)水浴溫度的均勻性。本課題在生長槽的循環(huán)流動結構方面進行了設計。通過F L u E N

4、 T 流體分析軟件對溶解槽的內槽和外槽進行了溫度場的分析。通過數(shù)值分析的方法驗證了本課題設計的溫度控制系統(tǒng)在硬件結構方面的可行性。同時通過對比性仿真計算分析，為晶體實際生長中螺旋槳的攪拌速度、溶液流動速度等方面參數(shù)的設定提供了理論依據。利用L a b v i e w 編程軟件進行了模糊P I D 溫度控制軟件部分的編寫。該軟件程序由溫度采集、模糊控制、P I D 控制、脈寬調制等部分組成。通過與傳統(tǒng)P I D 控制系統(tǒng)的溫度控制對比實驗