Термоиндикатор
Формула | Описание | Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1508715
Авторы: Двуреченский, Рязанцев, Смирнов
Формула
Термоиндикатор, содержащий пленку аморфного кремния с защитным покрытием, расположенную на подложке, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых температур, пленка аморфного кремния содержит инертный газ в количестве 3 5 ат.
Описание
Цель изобретения расширение диапазона измеряемых температур.
На фиг. 1 показан предлагаемый термоиндикатор; на фиг. 2 - комбинированный термоиндикатор; на фиг. 3 график изменения проводимости при обжиге пленки a Si, не содержащей и содержащей газовые примеси.
Пленку a Si, являющуюся основой термоиндикатора, облучают ионами инертного газа для создания в ней газовых включений большой концентрации (3 - 5 ат. ). Внедренный в a -Si газ понижает подвижность комплексов атомов и тем самым подавляется процесс упорядочения кристаллизации. Газовые включения своим давлением создают центры механических напряжений, которые блокируют структурную релаксацию разупорядоченного состояния, следствием которой при отжигах является формирование и рост кристаллических зерен. При термообработках газонасыщенная пленка a-Si или a-Si<газ> становится мелкодисперсной по структуре: содержит смесь мелких зерен и аморфных областей между ними. С ростом температуры средний размер и доля зерен в a-Si<газ> увеличиваются и при этом сопротивление падает. Влияние газа на структурные превращения в a-Si при термообработках можно назвать эффектом "замораживания" разупорядоченности.
Химически инертную примесь берут исходя из того, чтобы она не образовывала с кремнием каких-либо соединений, а создавала механические центры напряжений. Выбор количества газа N0=3 5 ат. обусловлен тем, что при N<3 ат. газа в пленке будет мало для проявления эффекта "замораживания". Действительно расстояние между газовыми пузырьками размером -2



Существование более разупорядоченной a-Si<газ> по сравнению со структурой a-Si позволяет использовать этот материал в горячих зонах с сильной радиацией. Это обусловлено тем, что внедряемое при низких температурах большое количество газа "замораживает" в структуре твердого тела такую степень разупорядоченности, что последующие виды радиационного воздействия, такие как электронное, протонное не оказывают существенного влияния на остаточную разупорядоченность при повышенных температурах.
Термоиндикатор (см. фиг. 1) предназначен для работы в диапазоне 600 - 1000oC (см. фиг. 2).
Термоиндикатор содержит подложку 1 из диэлектрика (кварц, стекло.), пленку a-Si 2, пленку a-Si21 (см. фиг. 2), содержащую инертный газ (3 - 5%) и защитную пленку (полимерную) 3 либо из SiO2, либо из углеводородов.
Пленку 2 (см. фиг. 1) элементарного (беспримесного) a-Si толщиной l0 (3


После осаждения пленки в нее внедряется инертный газ, например, аргон с помощью ионной имплантации. Энергия ионов E 100 кэВ задается из расчета, чтобы ускоренные ионы Ar+ тормозились в центре толщины пленки. Доза внедрения Ф0= (4


Эталонные графики R(T, t) готовятся аналогично, как и для термоиндикаторов на основе a-Si, т.е. снимается семейство изотерм R(Ti, t) с шагом

На кварцевую подложку с двух сторон наносится пленка a-Si толщиной l0-3

После того, как датчик испытает тепловое воздействие на пленки a-Si a-Si<газ> наносятся электроды как и у эталонных образцов, измеряется их сопротивление R1 и R2 и по их величине с помощью эталонных зависимостей R1(T1t) и R2(T1t) определяется Tx. Так, если R1 пленки a-Si имеет малое значение <10<sup>3-104 Ом, то это однозначно указывает на то, что Tx>600oC, так как a-Si раскристаллизовывается в поликремний. Тогда для определения Tx необходимо использовать показания пленки a-Si<газ>. Например, если ее сопротивление R2 5

При эксплуатации и конструировании атомных электростанций важным является знание максимальной температуры в активной зоне самого реактора, чтобы четко управлять режимом ядерного сгорания вещества и тепловыделения. Поэтому в графитовый стержень, который вводится в зону протекания ядерной реакции, встраиваются датчики по всей его длине. Это позволяет определить распределение температуры по вертикали зоны реактора. После того, как произошла выработка ресурса стержня, его вынимают, извлекают датчики, измеряют их показания и устанавливают температурный профиль по высоте зоны реактора.
Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения максимальных температур в атомных реакторах, космических и авиационных моторах. Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых температур. Термоиндикатор содержит подложку 1 из кварца, пленку 2 из аморфного кремния, защитную пленку 3. Пленка 2 аморфного кремния содержит инертный газ в количестве 3 - 5 ат.% 3 ил.
Рисунки
Заявка
4322800/10, 29.10.1987
Институт физики полупроводников СО АН СССР
Рязанцев И. А, Двуреченский А. В, Смирнов Л. С
МПК / Метки
МПК: G01K 11/00, G01K 7/22
Метки: термоиндикатор
Опубликовано: 10.11.1997
Код ссылки
<a href="https://patents.su/0-1508715-termoindikator.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Термоиндикатор</a>
Предыдущий патент: Способ приготовления катализатора для полимеризации этилена
Следующий патент: Способ очистки низших олефинов от кислорода
Случайный патент: Устройство для сравнения -разрядных чисел