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第25届亚洲物理奥林匹克竞赛实验试题介绍及解析——电磁炉的物理原理
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作者 钱钧 刘丽飒 +2 位作者 李勇男 张天浩 宋峰 《物理实验》 2025年第10期32-40,共9页
第25届亚洲物理奥林匹克竞赛实验题为电磁炉的物理原理,试题将电磁炉简化为接通交流电的线圈对其上方金属盘进行加热.题目主要包括线圈电感及其内阻的测量、金属中的趋肤效应研究、金属盘的比热及其有效负载电阻的测定3部分.该试题实验... 第25届亚洲物理奥林匹克竞赛实验题为电磁炉的物理原理,试题将电磁炉简化为接通交流电的线圈对其上方金属盘进行加热.题目主要包括线圈电感及其内阻的测量、金属中的趋肤效应研究、金属盘的比热及其有效负载电阻的测定3部分.该试题实验测量和数据作图的工作量比较大,对学生分析和解决实验问题的能力要求较高.本文对实验试题和解答进行了详细地介绍和解析. 展开更多
关键词 亚洲物理奥林匹克竞赛 电磁炉 趋肤效应
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荧光测温方法的测量误差与测量不确定度分析综述 被引量:2
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作者 符泰然 吴宇颂 张常贤 《计测技术》 2024年第3期21-38,共18页
介绍了荧光测温方法的基本原理及典型系统的组成,分析了荧光测温方法中的系统误差和随机误差的主要来源,并探讨了基于数学模型的测量不确定度评估方法,指出了在荧光测温装置的研究与应用中测量误差分析和测量不确定度评估的重要性。在... 介绍了荧光测温方法的基本原理及典型系统的组成,分析了荧光测温方法中的系统误差和随机误差的主要来源,并探讨了基于数学模型的测量不确定度评估方法,指出了在荧光测温装置的研究与应用中测量误差分析和测量不确定度评估的重要性。在测量误差分析方面,需要充分考虑装置内部参数及测量环境对荧光测温参数(如荧光寿命或荧光强度比)的影响,通过优化激发光源、荧光材料、检测器、数据采集和数据处理方案,并进行环境因素分析与校准,最大程度地降低系统误差,提高测温结果的准确性。此外,研究荧光材料发光特征随温度以外其他因素变化的物理机制,可以为开发更具适应性的荧光测温材料提供理论基础。在测量不确定度评估方面,基于荧光寿命和荧光强度比的温度测量不确定度可以通过数学模型进行描述,以温度测量不确定度为依据可指导高精度荧光测温系统的优化设计和应用。 展开更多
关键词 荧光测温方法 荧光强度比 荧光寿命 测量误差 测量不确定度
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基于红外辐射的发动机涡轮叶片温度测量方法综述 被引量:2
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作者 高山 熊新梦 刘海龙 《计测技术》 2024年第4期1-28,共28页
介绍了辐射测温技术的基本原理以及研究中的关键问题。归纳了基于红外辐射的发动机涡轮叶片温度测量方法的国内外应用现状,对测量时产生的误差进行了分析,并提出降低误差的措施。指出在环境辐射方面,需要充分考虑燃烧气体和环境表面辐... 介绍了辐射测温技术的基本原理以及研究中的关键问题。归纳了基于红外辐射的发动机涡轮叶片温度测量方法的国内外应用现状,对测量时产生的误差进行了分析,并提出降低误差的措施。指出在环境辐射方面,需要充分考虑燃烧气体和环境表面辐射的影响,建立准确的反射模型,融合算法,矫正辐射干扰误差;在发射率模型方面,应根据具体情况预先建立发射率模型和无发射率模型,结合机器学习等算法提高测量精准度;在光学系统设计方面,需选择合适的光学材料和涂层,增强系统在不同环境下的灵敏度;在数据处理方面,可利用神经网络、遗传算法、约束优化等方法,最大程度减小误差,提高计算精度。 展开更多
关键词 辐射测温技术 环境辐射 发射率模型 光学系统设计 数据处理
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基于集成谐振及干涉效应的温度自补偿薄膜厚度检测方法
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作者 孙雨 刘伟 +2 位作者 姜春雷 陈朋 王园春 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期111-120,I0008,共11页
塑料薄膜厚度检测结果受环境温度影响较大。基于微纳光纤环形谐振腔(MLR)和法布里—珀罗(F-P)干涉仪,提出一种集成薄膜厚度检测温度自补偿方法,先利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)封装的MLR监测温度变化,再利用薄膜前后表面形成的F-P腔测量薄... 塑料薄膜厚度检测结果受环境温度影响较大。基于微纳光纤环形谐振腔(MLR)和法布里—珀罗(F-P)干涉仪,提出一种集成薄膜厚度检测温度自补偿方法,先利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)封装的MLR监测温度变化,再利用薄膜前后表面形成的F-P腔测量薄膜厚度,最后根据反射光谱表现的MLR和F-P干涉的集成效应,实现单光源单解调装置的温度和薄膜厚度同时解调,达到薄膜厚度测量的温度自补偿效果。结果表明:集成薄膜厚度检测温度自补偿方法能够准确检测由温度波动引起的薄膜厚度变化,温度灵敏度为166 pm/℃,温度为25~55℃时可实现温度自补偿,最大相对误差由0.51%降低至0.11%。与其他厚度检测方法相比,集成于检测厚度传感器的温度自补偿薄膜厚度检测方法灵敏度高、实现无损检测、快速检测及测量不受温度影响,在石油化工及生物检测领域提高薄膜测厚效率、提升测厚准确度方面具有较好应用。 展开更多
关键词 微纳光纤 MLR F-P干涉 薄膜厚度 温度自补偿 光谱分析
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多光谱辐射测温的理论研究——发射率模型的自动判别 被引量:39
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作者 孙晓刚 戴景民 +1 位作者 丛大成 褚载祥 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期221-225,共5页
在多光谱辐射温度计的数据处理中常假设发射率的对数与波长成线性关系,本文提出一种自动判别发射率和波长数学模型的新方法,着重分析了应用此方法时各种测量误差对真温及发射率的影响.计算机仿真结果与理想假设值符合得很好,是一种... 在多光谱辐射温度计的数据处理中常假设发射率的对数与波长成线性关系,本文提出一种自动判别发射率和波长数学模型的新方法,着重分析了应用此方法时各种测量误差对真温及发射率的影响.计算机仿真结果与理想假设值符合得很好,是一种较好的获知真温及发射率的方法. 展开更多
关键词 多光谱测温 发射率 曲线拟合 测温学 辐射测温
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土建筑遗址墙体温度变化规律 被引量:11
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作者 郑龙 周仲华 +2 位作者 张虎元 孙博 白兰 《兰州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期58-60,共3页
热劣化在土遗址老化过程中起着不可忽略的作用.在新疆交河土遗址中,采用人工夯土墙植入硅半导体传感器的方式,进行温度监测.结果表明在墙体内部靠近西表面处的温度变化比其他墙体内部测点的温度变化更为剧烈。且从墙体表面向墙体中心有... 热劣化在土遗址老化过程中起着不可忽略的作用.在新疆交河土遗址中,采用人工夯土墙植入硅半导体传感器的方式,进行温度监测.结果表明在墙体内部靠近西表面处的温度变化比其他墙体内部测点的温度变化更为剧烈。且从墙体表面向墙体中心有明显的温度梯度变化,可以得出环境温度变化影响着土粒的膨胀和收缩变形存在着差异性. 展开更多
关键词 温度监测 劣化 热性质 土遗址
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果蔬活组织冰点测试系统设计与实验 被引量:8
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作者 张敏 袁海涛 +3 位作者 黄汝国 卢佳华 谢晶 郭晓滨 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期223-226,共4页
果蔬活组织冰点温度的测量对于研究果蔬组织低温冷害和冻害机理以及冷冻加工过程具有重要意义。针对传统方法测定果蔬汁液的冰点温度与活组织的冰点温度有很大差异以及通过直接将热电偶或热电阻插入果蔬组织进行测试,受果蔬本身形状尺... 果蔬活组织冰点温度的测量对于研究果蔬组织低温冷害和冻害机理以及冷冻加工过程具有重要意义。针对传统方法测定果蔬汁液的冰点温度与活组织的冰点温度有很大差异以及通过直接将热电偶或热电阻插入果蔬组织进行测试,受果蔬本身形状尺寸影响较大,难以有效指导生产实际的问题,设计了一种基于传热学一维半无限大平板非稳态导热原理,利用半导体制冷技术进行果蔬活组织冰点测试的系统和方法。实验结果证明该系统用来测试果蔬活组织冰点既方便又可靠,同时设备简单、测试时间短、样品需要量少、环境的热扰动影响小,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 果蔬 活组织 冰点 测试系统
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基于神经网络模型的多波长辐射测温的研究 被引量:10
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作者 孙晓刚 何瑾 +1 位作者 戴景民 褚载祥 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期1-3,共3页
首次将神经网络理论应用于多光谱辐射测温领域,实验结果表明,该方法可以从根本上取消大多数工程材料发射率与波长之间的假设模型,可以克服最小二乘范畴解决上述问题的局限性,是一种解决目标真温及光谱发射率等测量问题行之有效的新... 首次将神经网络理论应用于多光谱辐射测温领域,实验结果表明,该方法可以从根本上取消大多数工程材料发射率与波长之间的假设模型,可以克服最小二乘范畴解决上述问题的局限性,是一种解决目标真温及光谱发射率等测量问题行之有效的新方法. 展开更多
关键词 多波长辐射测温 神经网络 BP模型 温度测量系统
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基于正则化SVD算法的三维温度场声学重建 被引量:12
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作者 王然 安连锁 +1 位作者 沈国清 张世平 《计算物理》 CSCD 北大核心 2015年第2期195-201,共7页
针对电站锅炉炉内三维温度场重建问题,基于声学理论构建数学模型.提出两种基于奇异值分解法(Singular Value Decomposition,SVD)的正则化算法,利用少量声学数据,对炉膛火焰分布的几种典型模型进行仿真重建.采用不同标准差的高斯噪声对... 针对电站锅炉炉内三维温度场重建问题,基于声学理论构建数学模型.提出两种基于奇异值分解法(Singular Value Decomposition,SVD)的正则化算法,利用少量声学数据,对炉膛火焰分布的几种典型模型进行仿真重建.采用不同标准差的高斯噪声对两种算法的抗噪声能力进行检验.仿真结果表明,正则化SVD算法可以解决严重不适定的重建问题,重建温度场能够准确反映温度场分布,并且算法具有一定的抗噪声能力.TSVD正则化算法重建速度更快,抗噪声能力更强,适用于燃烧情况复杂的电站锅炉. 展开更多
关键词 声学测温 三维温度场 不适定问题 SVD算法 正则化
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图象比色法温度场实时检测的研究 被引量:13
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作者 张华 潘际銮 廖宝剑 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期1-7,共7页
采用ICCD作为探测器,用比色法检测温度场,可以快速获取温度场全面信息,达到实时检测及控制的目的。然而由于ICCD响应动态范围有限,测温范围受到限制,同时双波长的选择是一个困难的问题。作者提出了采用不同的曝光时间分区... 采用ICCD作为探测器,用比色法检测温度场,可以快速获取温度场全面信息,达到实时检测及控制的目的。然而由于ICCD响应动态范围有限,测温范围受到限制,同时双波长的选择是一个困难的问题。作者提出了采用不同的曝光时间分区测量温度场的方法,以扩大检测温度范围,同时在一定温度范围内,为了得到较高、较均匀的灵敏度,通过对系统模拟计算得出了系统工作双波长的理想选择,这些理论分析与试验结果基本一致。 展开更多
关键词 双色测温 温度场 ICCD 实时检测 图象比色法
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热辐射谱的多道采集及最小二乘法温度解析 被引量:5
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作者 蒙建平 杨经国 +1 位作者 谭华 胡绍楼 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期721-723,共3页
本文报道一种以CCD光学多道分析器采集热辐射谱 ,用最小二乘法计算拟合普朗克黑体辐射曲线 ,从而解析获得热辐射温度的新方法。使用上述方法对钨带灯辐射谱进行了采集解析 ,温度计算结果与计量检定值误差小于 1%。
关键词 热辐射谱 多道采集 最小二乘法 CCD光学多道分析器 普朗克黑体辐射公式 温度测量 钨带 辐射温度
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基于红外热成像的微波热疗透热深度 被引量:8
12
作者 孙兵 江国泰 +1 位作者 陆晓峰 曹毅 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1194-1198,共5页
对临床上常用的2 450 MHz微波在均匀介质中的电透入深度进行了分析,基于生物组织的热波模型,研究了生物组织吸收微波能的热效应;实验采用红外热成像仪测温,以2 450 MHz的微波辐射器辐照均匀的分层仿生体模,根据实验数据对微波热疗中透... 对临床上常用的2 450 MHz微波在均匀介质中的电透入深度进行了分析,基于生物组织的热波模型,研究了生物组织吸收微波能的热效应;实验采用红外热成像仪测温,以2 450 MHz的微波辐射器辐照均匀的分层仿生体模,根据实验数据对微波热疗中透热深度进行了研究,说明微波的透入深度和透热深度的区别,并给出微波辐射器的功率、辐照距离和辐照持续时间对透热深度的影响。结果表明:当采用增大功率、延长辐照时间和近距离辐照等手段,都可以提高微波在人体的透热深度,为体外微波热疗中的人体传输模型建立及热疗的无损测温与控温奠定实验基础。 展开更多
关键词 微波热疗 透热深度 红外热成像 仿生体模
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双基推进剂燃烧火焰温度CARS测定技术 被引量:8
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作者 李春喜 赵鸣 +2 位作者 张蕊娥 袁潮 赵凤起 《火炸药学报》 CAS CSCD 2003年第1期65-67,共3页
得到了双基推进剂燃烧火焰CARS实验谱图及相应的温度拟合值。实测结果表明,燃烧火焰平衡区的CARS实验拟合温度数值与相应的热力学计算温度值基本吻合,连续采集的CARS谱显现的温度梯度说明CARS技术可以应用于推进剂燃烧火焰温度的实时诊断。
关键词 双基推进剂 燃烧火焰 火焰温度 CARS测定技术 非线性光学四波混频过程 实验谱图
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硼铝复合粉在含能材料中的应用 被引量:10
14
作者 王德海 林国忠 +3 位作者 高大元 李兴隆 宋清官 郑保辉 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2018年第8期157-163,共7页
在归纳和总结金属化炸药研究基础上,以HMX为基,加入氧化剂AP、B/Al复合粉和聚氨酯粘结剂,设计和制备含硼铝炸药。用扫描电镜观测了B粉、Al粉及B/Al复合粉的外观形貌,获得各种尺度下的扫描照片;测试了含硼铝炸药的机械感度、电火花感度... 在归纳和总结金属化炸药研究基础上,以HMX为基,加入氧化剂AP、B/Al复合粉和聚氨酯粘结剂,设计和制备含硼铝炸药。用扫描电镜观测了B粉、Al粉及B/Al复合粉的外观形貌,获得各种尺度下的扫描照片;测试了含硼铝炸药的机械感度、电火花感度和雷管起爆感度,了解金属化炸药对各种外界能量刺激的安全性;对制备的Φ50 mm含硼铝炸药柱,用弹簧探针法测试爆速,分别用经验公式和相对凹坑深度法计算爆压,讨论了B/Al复合粉含量对其爆轰性能的影响。结果表明,B/Al复合粉中,球形Al粉的表面有许多小颗粒的硼粉。含硼铝炸药的机械感度较高,使用钝化HMX和AP后感度明显降低,添加聚氨酯粘结剂后感度进一步下降。PF-1、PF-2和PF-3炸药用真空振动浇注成型,Φ50×110 mm炸药柱密度约1.693 g·cm-3,爆速在7.800~8.000 mm·μs-1之间,爆压约24 GPa。PF-3炸药中含20%质量比1∶1的B/Al复合粉,含硼铝炸药的组合效应使少量B/Al复合粉在反应区参加反应,与其他炸药相比,其爆速和爆压值较高。 展开更多
关键词 爆炸力学 金属化炸药 硼铝复合粉 制备 机械感度 爆轰性能
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瞬时多光谱爆温测量系统 被引量:6
15
作者 李佳 庞其昌 +1 位作者 任克惠 彭文达 《光子学报》 EI CAS CSCD 2000年第10期937-941,共5页
本文针对国内外近年来常用的爆炸温度测量方法在原理、结构上的不足 ,提出了一种更符合实际测量要求的瞬时多光谱爆温测量系统 ,阐述了它的基本工作原理 ,给出了总体构成结构 ,并指出了这种新方案不同于以往方法的特点 .利用该系统可在... 本文针对国内外近年来常用的爆炸温度测量方法在原理、结构上的不足 ,提出了一种更符合实际测量要求的瞬时多光谱爆温测量系统 ,阐述了它的基本工作原理 ,给出了总体构成结构 ,并指出了这种新方案不同于以往方法的特点 .利用该系统可在一次爆炸过程的 1 0 0 ns时间内完成四个时刻爆轰温度的测量 ,最后通过阶段实验结果证实了它的可行性 . 展开更多
关键词 爆温测量系统 辐射测温 瞬时多光谱测量 炸药
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多光谱辐射测温的正交多项式回归方法 被引量:3
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作者 李奇楠 徐晓轩 +3 位作者 武中臣 宋宁 张存洲 俞钢 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2173-2176,共4页
对于多光谱辐射测温问题,传统的数据处理方法多为最小二乘法、多元线性回归拟合和逐步回归拟合。这些处理方法自身都存在一定的缺陷,使得拟合结果与物体表面真温之间存在一定的误差。文章在可变发射率模型的基础上,提出了对多光谱辐射... 对于多光谱辐射测温问题,传统的数据处理方法多为最小二乘法、多元线性回归拟合和逐步回归拟合。这些处理方法自身都存在一定的缺陷,使得拟合结果与物体表面真温之间存在一定的误差。文章在可变发射率模型的基础上,提出了对多光谱辐射测温数据处理的另一种新方法———正交多项式回归方法。文章阐述了正交多项式回归的数学基础,并根据钨表面在不同温度下的光谱发射率数据,分别采用逐步回归方法和正交多项式回归方法,对钨表面的真温进行了模拟。通过拟合结果的对比发现用正交多项式回归方法来处理数据,其原理简单、运算量小,拟合结果与表面真温之间的相对误差也较小。得出的结论是用正交多项式回归方法对多光谱辐射测温的数据进行处理,拟合结果比传统方法误差小、速度快、精度高。 展开更多
关键词 多光谱测温 发射率 正交多项式回归 真温 拟合
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一种用于超声测温的双超声脉冲发射接收电路的设计 被引量:6
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作者 夏雅琴 贾丽芹 +1 位作者 彭见曙 吴水才 《中国医疗器械杂志》 CAS 2002年第4期245-249,285,共6页
介绍了一种用于热疗法中超声测温的双超声脉冲发射接收电路。电路可以同步产生符合超声测温要求的双超声脉冲,并且能够成功接收放大比较微弱的超声回波信号。提供了实验中的关键波形,说明该电路具有足够的可靠性。
关键词 设计 超声 测温 超声发射接收电路
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基于波段带宽的谱段测温法的测温范围分析 被引量:3
18
作者 符泰然 程晓舫 +1 位作者 钟茂华 杨臧健 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1994-1997,共4页
基于窄波段内普适性的线性发射率模型,将三波长(单色)辐射温度测量拓展到谱段辐射温度测量。在谱段测量中,为实现非失真的有效测量,文中结合传感器的动态范围及最低灵敏度等特性参数,考虑多路信号的耦合关系,讨论了有效温度测量的相应... 基于窄波段内普适性的线性发射率模型,将三波长(单色)辐射温度测量拓展到谱段辐射温度测量。在谱段测量中,为实现非失真的有效测量,文中结合传感器的动态范围及最低灵敏度等特性参数,考虑多路信号的耦合关系,讨论了有效温度测量的相应限制条件。从而针对具有已知辐射物性的被测物体,通过数值模拟给出谱段测温的有效测温范围相对于传感器的波段带宽的变化趋势。理论上明确了实现有效温度范围测量对传感器的波段带宽的要求。文章分析将为辐射传感器的设计提供必要的理论指导。 展开更多
关键词 谱段测温法 温度 发射率 带宽 半宽度 测温范围
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比色测温理论中带宽对测量误差影响的研究 被引量:8
19
作者 刘纯红 王鹏 +2 位作者 夏需堂 周后伟 陈明武 《大气与环境光学学报》 CAS 2011年第3期240-242,共3页
基于比色测温原理,论述了比色测温理论中的滤光片带宽,得出滤光片带宽对测温精度的影响很大,并不能简单的将峰值透过率波长代替整个带宽。然后通过考虑滤光片的带宽导出合理的比色测温算法,并通过实验证实此算法大大减小了测温误差。
关键词 比色测温 滤光片 带宽 算法
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掺杂硅硅栅晶圆片快速热处理工艺中的温度分布 被引量:3
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作者 王爱华 牛义红 +2 位作者 刘宇 陈铁军 李立亚 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期124-128,共5页
为了提高晶圆片温度分布的均匀性、改善加热元件性能,采用传导与辐射耦合传热模型,对快速热处理工艺中晶圆片内传热过程进行了数值模拟,研究了3种掺杂硅硅栅宽度(lG=40,50,60μm)条件下,硅栅宽度与图案周期之比(lG/lP=0.05,0.10,0.25)... 为了提高晶圆片温度分布的均匀性、改善加热元件性能,采用传导与辐射耦合传热模型,对快速热处理工艺中晶圆片内传热过程进行了数值模拟,研究了3种掺杂硅硅栅宽度(lG=40,50,60μm)条件下,硅栅宽度与图案周期之比(lG/lP=0.05,0.10,0.25)变化对晶圆片温度分布的影响.结果表明:在相同掺杂硅硅栅宽度条件下,随着硅栅排列密度的增加,晶圆片总的温度水平下降,晶圆片表面温度温差变小,温度均匀性提高;在相同硅栅排列密度条件下,随着硅栅宽度的增加,晶圆片温度水平不断提高,而晶圆片表面温度温差几乎没有变化.这是因为晶圆片表面图案结构变化改变了表面吸收特性,调整了对入射辐射能量的吸收和分配,影响了晶圆片温度水平和温度均匀性. 展开更多
关键词 图案晶圆片 快速热处理工艺 热辐射 温度分布 热传输特性
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