LiBr kristālu audzēšanas ar laboratorijas Čohraļska iekārtu eksperimentāla un skaitliska izpēte

Abstract

Darbā tiek veikti laboratorijas LiBr kristālu audzēšanas eksperimenti, izmantojot Čohraļska metodi. Eksperimenti tiek veikti manuālā režīmā, kā arī izmantojot PID kontroli. Izmantojot iepriekš izstrādātu simulācijas programmatūru CZ-Trans, tiek meklētas optimālas PID kontroles parametru vērtības, lai uzlabotu kristāla rādiusa kontroli. Atrastās parametru vērtības tiek pārbaudītas eksperimentāli un secināts, ka vilkšanas ātruma un sprieguma fluktuācijas ir pārāk stipras, tāpēc jāizmanto mazāka laika konstante D daļai. Veikts skaitlisko aprēķinu rezultātu salīdzinājums ar eksperimentiem, iegūstot apmierinošu sakritību.

Laboratory experiments for growing LiBr crystals are being carried out in the present work using the Czochralski method. The experiments are performed in manual mode, as well as utilizing PID control. Using the previously developed CZ-Trans simulation software, optimal PID control parameter values are being searched to improve crystal radius control. The found parameter values are tested experimentally, and it is concluded that the fluctuations in pulling speed and voltage are too strong, therefore, a smaller time constant needs to be used for the D control part. A comparison was made between the results of numerical calculations and experiments, resulting in a satisfactory agreement.