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                          生产厂家热线:159-9977-8201

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                          作者:admina来源:时间:2021-09-29 13:51:05浏览量:241人阅读

                            

                          红外双色测温仪原理直接测量目标的真实温度而基本不受材料辐射率的影响

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                          1、概述

                          多晶硅是单质硅的一种形态,其纯度要比单晶硅低,它可作拉制单晶硅的原料。多晶硅由多晶硅铸锭炉生产出来。
                          多晶硅的生产是把高纯多晶硅料装入到铸锭炉中,抽真空后,将硅料熔化成液态,通过铸锭炉的自动化的操作,使硅料形成一个竖直温度梯度。液态硅自下向上缓慢地重新结晶,生成一块大晶粒的多单晶体的铸锭硅来。硅锭经过退火、冷却后出炉完成整个铸锭过程。

                          目前国际上多晶硅生产主要的传统工艺有:改良西门子法、硅烷法和流化床法。其中改良西门子工艺生产的多晶硅的产能约占世界总产能的80%。生产工艺以改良西门子法为例:

                          (1)装料
                          将装有涂层的陶瓷坩埚放置在热交换台(冷却板)上,放入适量的硅原料,然后安装加热设备、隔热设备和炉罩,将炉内抽真空,使炉内压力降至(0.05-0.1)mbar并保持真空。通入氩气作为?;て?,使炉内压力基本维持在(400~600)mbar左右。
                          (2)加热
                          利用石墨加热器给炉体加热,首先使石墨部件(包括加热器、坩埚板、热交换台等)、隔热层、硅原料等表面吸附的湿气蒸发,然后缓慢加温,使陶瓷坩埚的温度达到1200℃~1300℃左右,该过程约需要4h~5h。
                          (3)化料
                          通入氩气作为?;て?,使炉内压力基本维持在(400~600)mbar左右。逐渐增加加热功率,使陶瓷坩埚内的温度达到1500℃左右,硅原料开始熔化。熔化过程中一直保持1500℃左右,直至化料结束。该过程约需要9~11h。
                          (4)晶体生长
                          硅原料熔化结束后,降低加热功率,使陶瓷坩埚的温度降至1420℃~1440℃硅熔点左右。陶瓷坩埚逐渐向下移动,或者隔热装置逐渐上升,使得坩埚慢慢脱离加热区,与周围形成热交换;同时,冷却板通水,使熔体的温度自底部开始降低,晶体硅首先在底部形成,并呈柱状向上生长,生长过程中固液界面始终保持与水面平行,直至晶体生长完成,该过程约需要20h~22h。
                          (5)退火
                          晶体生长完成后,由于晶体底部和上部存在较大的温度梯度,因此,晶锭中可能存在热应力,在硅片加工和电池制备过程中容易造成硅片碎裂。所以,晶体生长完成后,晶锭保持在熔点附近2h~4h,使晶锭温度均匀,以减少热应力。
                          (6)冷却
                          晶锭在炉内退火后,关闭加热功率,提升隔热装置或者完全下降晶锭,炉内通入大流量氩气。使晶体温度逐渐降低至室温附近;同时,炉内气压逐渐上升,直至达到大气压,最后去除晶锭,该过程约需要10h。
                          对于重量为250~300kg的铸造多晶硅而言,一般晶体生长的速度约为(0.1~0.2)mm/min,其晶体生长的时间约35~45h。
                          2、多晶硅红外温度测量
                          硅材料是比较难测的物体,硅辐射的温度与发射率的对应关系如上图。硅的发射率在某个特定区域内是不变的。需要红外测温仪采用特殊的窄带滤色片来减小发射率变化的影响。
                          (1)多晶硅液面温度测量
                          采用短波长双色测温仪来测量多晶硅液面的温度。推荐产品:DCTQ1-7XXX(链接DCTQ系列双色红外测温仪),温度分辨率为0.1℃,温度场内的微小变化都能快速响应,并具有极高的温度稳定性。
                          采用比色测温的方法,可以避免硅料直径变化的影响。视窗的污染,也不会影响测温的准确性。并有脏镜头检测功能,镜头太脏时会提前发出信号,保证系统可靠工作。
                          石墨坩埚光纤式红外测温仪产品特点如下:
                          测温精度可达0.5%,重复精度为2℃,温度分辨率达0.1℃(16bit)
                          响应时间10ms~99.99s可调
                          采用可调焦镜头,测量距离0.35m至无穷远
                          对探测器采用PID恒温控制,消除环境温度对测量的影响
                          可视目镜,清晰显示被测目标的位置及大小
                          兼具双色和单色测温功能
                          双色模式下,有镜头脏检测功能
                          采用工业级OLED屏为显示界面,人机界面友好
                          软硬件等抗干扰设计提高系统稳定性,可抗2500VDC脉冲群干扰
                          使用场合有防爆要求时,在测量液面的区域,推荐使用光纤式双色红外测温仪。推荐产品:SN-7018(链接SN系列光纤式双色测温仪)。采用可调焦镜头和红色激光光源瞄准,温度分辨率为0.1℃,具有极高的温度稳定性。采用比色测温的方法,可以避免硅料直径变化的影响。视窗的污染,也不会影响测温的准确性。并有脏镜头检测功能,镜头太脏时会提前发出信号,保证系统可靠工作。
                          (2)石墨坩埚温度的检测
                          采用短波长单色测温仪来测量石墨坩埚的温度。推荐产品:DCTQ1-XX(链接DCTQ系列单色红外测温仪)或者经济款产品DCTQ(链接SN系列单色红外测温仪)。
                          两款产品采用1:1绿色光源对准目标,并采用可调焦镜头(不受安装距离远近的限制),温度分辨率为0.1℃,具有极高的温度稳定性。

                          在使用场合有防爆要求时,在石墨坩埚的区域推荐使用光纤式单色红外测温仪。推荐产品:DCTQ1-XX光纤式单色测温仪)。采用可调焦镜头和红色激光光源瞄准,温度分辨率为0.1℃,具有极高的温度稳定性。

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