автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Пирометрические зонды на основе карбида кремния

НОВГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени ЯРОСЛАВА МУДРОГО

На правах рукописи

Карачинов Дмитрий Владимирович

ПИРОМЕТРИЧЕСКИЕ ЗОНДЫ НА ОСНОВЕ КАРБИДА КРЕМНИЯ

Специальность: 05.27.01 - Твердотельная электроника,

радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника, приборы на квантовых эффектах

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

6 6 7 I I Ве£ф Новгород-2006

Работа выполнена в Новгородском государственном университете имени Ярослава Мудрого

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Селезнев Б.И.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Гаврушко В.В. кандидат техничеких наук, Наумов С.К.

Ведущая организация - Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Защита состоится ««^ » Ц-ЬОК-Р 2006 года в и- _час. на заседании диссертационного совета Д 212.168.07 при Новгородском государственном университете им. Ярослава Мудрого по адресу: 173003, Россия, Великий Новгород, ул. Б. Санкт-Петербургская, 41.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новгородского государственного университета им. Ярослава Мудрого.

Автореферат разослан 0-5" 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.168.07, кандидат технических наук, доцент

Бритин С.Н.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИВЛИОТЕКЧ С.-Петербург 03 200^Г1

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Применение новых широкозонных полупроводниковых материалов в твердотельной электронике позволяет создавать приборы, компоненты, сенсоры надежно работающие в экстремальных условиях эксплуатации. Карбиды, силициды и нитриды ряда металлов и полупроводников представляют традиционный интерес для решения задач, связанных с измерением температур раскаленных газовых потоков, при проведении исследований в области газовой динамики, а также при диагностике различных технических систем.

Среди известных тугоплавких соединений особую актуальность для пирометрии приобретает карбид кремния, который в силу своих уникальных физико -химических свойств нашел в настоящее время широкое применение в оптоэлектронике, приборах и устройствах высокотемпературной электроники. В рамках современной телевизионной пирометрии с использованием специальных -зондов, выполняющих роль регулярных оптических меток, возможно создание метода измерения распределения температур в выделенных сечениях газового потока. Для решения поставленной задачи требуется проведение целого комплекса исследований.

Поток раскаленного газа оказывает всестороннее воздействие на пирометрический зонд, которое в условиях высоких температур, значительных механических нагрузок, протекания химических реакций способствует ранней деградации и даже его разрушению. Поэтому важным этапом исследований является оценка тепловой, механической прочности зондов с учетом условий эксплуатации, особенностей конструкции и выбранных материалов.

Точность измерения температуры газового потока с помощью пирометрического зонда зависит не только от предела основной и дополнительной погрешностей телевизионного пирометра, а в равной мере и от условий измерения. В связи с этим возникает задача определения методической погрешности, обусловленной процессами теплообмена.

Экспериментальные исследования излучательных и тепловых характеристик зондов представляют научный и практический интерес, который связан прежде всего с апробацией метода измерения температуры, а также с новыми знаниями о температурных полях сложнопрофильных, малоразмерных изделий на основе широкозонных полупроводниковых материалов в экстремальных условиях эксплуатации. Результаты таких исследований являются базой не только для оптимизации конструкций пирометрических зондов, но и других 8К> приборов

высокотемпературной электроники.

Целью данной диссертационной работы является разработка метода измерения температуры нагретых газовых потоков, построенного на использовании пирометрических зондов на основе карбида кремния.

Задачи диссертационной работы:

1. В рамках телевизионной пирометрии разработать метод регулярных оптических меток и новый класс зондов - пирометрические зонды (тепловые микроизлучатели). Построить модель и оценить погрешность измерения температуры с помощью предложенного метода.

2. Выполнить моделирование термомеханических характеристик пирометрических зондов типичной конструкции с учетом особенностей телевизионных пирометрических измерений и экстремальных условий эксплуатации.

3. Разработать и изготовить стенд, программное обеспечение для проведения экспериментальных исследований характеристик пирометрических зондов, погрешностей метода измерений температуры и тепловой структуры пламени.

4. Выполнить статистический анализ полученного массива экспериментальных данных, провести ранжирование факторов, влияющих на процесс измерения яркостной температуры и построить модель регрессии.

Методы исследования. Для изготовления профилей пирометрических и Мо812-зондов применялись эрозионные методы (электроэрозия в жидком диэлектрике по методу вырезания нитевидным электродом и по принципу прошивания, лазерная сложноконтурная резка) и методы химического травления.

Исследование качества тестовых структур и лабораторных образцов пирометрических зондов проводилось методами металлографии на базе телевизионного микроскопа с компьютерной обработкой изображения, поляризационными и теневым методом (метод Теплера), и растровой электронной микроскопией. Электрофизические свойства кристаллов 81С оценивались с помощью измерений эффекта Холла и электропроводности. Использовались математические методы расчета и статистической обработки экспериментальных данных с применением ЭВМ.

Научная новизна:

1. В рамках телевизионной пирометрии разработан и экспериментально апробирован метод визуализации тепловой структуры и измерения температуры нагретых газовых потоков, реализующий принцип регулярных оптических меток.

2. С использованием широкозонного полупроводникового материала - карбида кремния и дисилицида молибдена разработан и исследован новый класс зондов пирометрические зонды. Предложены критерии выбора исходного материала, варианты конструкций зондов, адаптированных к условиям эксплуатации и особенностям измерений температуры.

3. Предложена тепловая модель пирометрического зонда, позволяющая оценивать методическую погрешность измерения температуры газового потока с учетом особенностей теплообмена в широком диапазоне скоростей.

4. Для типичных вариантов конструкций пирометрических зондов на основе карбида кремния и дисилицида молибдена построены модели и выполнено компьютерное моделирование температурных полей, результаты которых позволяют оценивать влияние геометрических размеров зондов, режимов газового потока на степень изотермичное™ излучающей площадки.

5. Рассчитаны механические характеристики пирометрических зондов, позволившие оценить критические значения скорости набегающего газового потока, вызывающего механическое разрушение (слом) зонда как при продольном, так и поперечном обтекании.

6. Исследована излучательная способность ЭЮ - пирометрических зондов в диапазоне температур Т = 900 + 1300 °С. Экспериментально установлено, что создание искусственной шероховатости в виде полости на излучающей площадке вызывает уменьшение монохроматического коэффициента излучательности ЗЮ -пирометрического зонда.

7. Впервые телевизионным методом получен яркостный контраст как одиночных сложнопрофильных малоразмерных изделий, так и кондуктивно связанных систем на основе широкозонных полупроводниковых материалов в экстремальных условиях эксплуатации.

8. Экспериментально получены численные значения относительной погрешности измерения температуры газового пламени с помощью - и Мо812 — зондов. Выполнено ранжирование факторов, влияющих на яркосгную температуру пирометрического зонда, построена статистическая модель и получено уравнение регрессии.

9. Экспериментальным методом с использованием многоэлементных 8¡С -зондов в рамках телевизионной пирометрии получены мгновенные распределения температуры, корелирующие с яркостным контрастом в характерных зонах

газового пламени.

Практическая ценность:

1. Разработана методика измерения температуры нагретого газового потока с использованием одно- и многоэлементных пирометрических зондов.

2. Предложены варианты конструкций и методы изготовления профилей в ¡С - и Мо812 -пирометрических зондов.

3. Разработана методика использования высокотемпературного клеящего цемента в технологии сборки пирометрических зондов.

4. Разработано аппаратное и программное обеспечение, позволяющее реализовывать метод регулярных оптических меток.

Реализация в науке и технике: Результаты диссертационной работы апробированы и внедрены в ФГУП НИИ ПТ "РАСТР", в НовГУ им. Ярослава Мудрого в лекционных курсах "Сенсоры и сенсорные устройства", "Технология и конструирование микроэлектронных устройств" для студентов специальности "Микроэлектроника и твердотельная электроника ".

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Метод регулярных оптических меток, основанный на регистрации яркостного контраста тепловых микроизлучателей, позволяющий осуществлять визуализацию тепловой структуры и измерение распределения температур в выделенном сечении нагретого газового потока ( пламени).

2. Класс пирометрических зондов в виде тепловых микроизлучателей, адаптированных к условиям исследуемого газового потока и технологии пирометрических измерений.

3. Локальная излучательная способность монокристалла карбида кремния с искусственной шероховатостью в спектре на длине волны X = 0.65 мкм определяется его толщиной.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались: на трех Всероссийских конференциях ("Современное телевидение", Москва 2004,2005,2006 г. г.), на одном Международном семинаре "Карбид кремния и родственные материалы", Новгород 2004 г., одной Научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава НовГУ им. Я. Мудрого, Новгород 2005 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 научных работ, из них 6 статей, тезисы к 10 докладам на международных и российских научно-технических конференциях. Принята в печать монография.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 152 наименования, и трех приложений.

Основная часть диссертации изложена на 138 страницах машинописного текста. Работа содержит 102 рисунка и 21 таблицу.

Краткое содержание работы

Во введении дано обоснование актуальности темы диссертации, проанализированы проблемы в области зондовой телевизионной пирометрии раскаленных газовых потоков, сформулирована цель работы, приведены научные положения, выносимые на защиту, научная новизна и практическая ценность работы.

Первая глава посвящена методам измерения температур нагретых газовых потоков. Рассмотрена сущность и основные виды процессов горения, структура газового пламени. Проанализированы особенности излучения и поглощения газов. Изложены основные методы измерения температур газовых потоков, включающие оптические и зондовые.

Отмечается, что оптические методы в виде теневых, интерференционных, спектроскопических и пирометрических являясь бесконтактными методами не искажают исследуемый газовый поток и обеспечивают регистрацию максимальных или средних значений температур. В тоже время для измерения распределения температур в выделенных сечениях потока преимущественно используются зондовые методы на основе термоприемников (термопары, калильные трубки). Приведено описание основных типов электрических зондов Ленгмюра и высокотемпературных термоэлектрических зондов, выполнен анализ исходных материалов для их изготовления. Показано, что среди тугоплавких соединений, способных выдерживать на воздухе тепловые нагрузки свыше 1000°С значительный интерес представляет карбид кремния Рассмотрены основные области технического применения карбида кремния в том числе в датчиках и приборах высокотемпературной электроники.

Вторая глава посвящена разработке метода регулярных оптических меток. В рамках телевизионной пирометрии предложен новый метод измерения температур газовых потоков, который сочетает известные достоинства оптических и зондовых методов. Показано, что наиболее надежным способом технической реализации принципа регулярности является создание специальных пирометрических зондов (микроизлучателей), которые управляемо вводятся в исследуемый газовый поток. При регистрации яркостного контраста зондов решается как минимум две задачи:

визуализация температурного поля и измерение температура газа в области, ограниченной зондом. Рассмотрены практически значимые варианты методики: использование одиночного или многоэлементного пирометрического зонда, установленного на позиционер (рис.1). Отмечается, что несмотря на отмеченные недостатки, оба варианта методик имеют право на существование. С учетом выбранных определяющих критериев разработаны базовые варианты конструкций (рис.2) и предложена классификация пирометрических зондов. В работе отмечается, что тепловая структура газового пламени, а также химический состав продуктов горения определяют перечень важнейших критериев, накладываемых на материал для пирометрических зондов, таких, как температурная, химическая (окисление) и абразивная стойкость, теплопроводность и термическое расширение, а также коэффициент излучательности. Широкий диапазон значений скорости газовых потоков и постоянно действующие пульсации давлений порождают критерий высокотемпературной механической прочности материала. Важным технологическим требованием является возможность формообразования на уровне микропрофилирования материала. Исследования показали, что из известных тугоплавких соединений наиболее полно соответствует перечисленным критериям карбид кремния. В качестве материала сравнения был выбран дисилицид молибдена. С точки зрения фазового состава предпочтение следует отдавать монокристаллам, так как это гарантирует получение зондов с воспроизводимыми оптическими, механическими и теплофизическими характеристиками, что особенно важно при серийном копировании зондов или при изготовлении многоэлементных зондов (линеек). В работе использовались монокристаллы карбида кремния политипа 6Н, легированные азотом с концентрацией некомпенсированных доноров ^о-Ыа- (1-^3)- Ю18 см"3, без видимых макродефектов.

На основе проведенных исследований была разработана примерная схема базового технологического процесса изготовления лабораторного макета пирометрического зонда. Для решения задачи, связанной с получением из 81С и Мо812 профилей пирометрических зондов, обладающих сложным контуром и развитой морфологией поверхности, было предложено использовать два промышленных метода: электроэрозия и лучевая эрозия (лазер). Оба метода обладают сходным по значению набором свойств. Исследования, проведенные на тестовых образцах, показали, что наилучший результат как по производительности, так и качеству реза, для карбида кремния был получен в условиях электроэрозионной обработки. В

а б

Рисунок 1 - Схематическое изображение вариантов технической реализации методики.

1 - Телевизионный пирометр; 2 - сечение газового потока; 3 - одиночный пирометрический зоцд (а), линейка пирометрических зондов (б); 4 - позиционер.

Рисунок 2 - Основные типы плоских пирометрических зондов.Фото. а - одиночный 81С-зонд; б - одиночный Мо812-зонд; в - многоэлементный 81С-зонд; г - специальные БЮ-зонды.

то же время лазерный луч обеспечил воспроизводимость при изготовлении профилей из дисилицвда молибдена.

В ходе выполнения исследований была предложена классификация погрешностей и выполнен их анализ при измерении температур нагретых газовых потоков с помощью пирометрических зондов в составе телевизионного пирометра. В работе показано, что принципиально важной является составляющая методической погрешности, обусловленная особенностями процесса теплообмена пирометрического зонда Предложена тепловая модель пирометрического зонда, позволяющая оценивать методическую погрешность измерения температуры газового потока с учетом особенностей лучистого и кондуктивного теплообмена в широком диапазоне скоростей. Результаты расчетов показали, что величина методической погрешности может превышать 10%.

В третьей главе приведены результаты моделирования тепловых режимов и механических характеристик пирометрических зондов.

В основу теплового моделирования был положен метод конечных элементов, применение которого для решения уравнения теплопроводности к конкретным тепловым моделям зондов позволило получить искомые температурные поля. Для 81С-зондов решалась нелинейная стационарная задача в плоскопараллельной постановке. Это связано со следующими особенностями: 1) Конструкция зонда представляла собой достаточно тонкую пластинку ((1 < 500 мкм); 2) Существует сильная зависимость численных значений коэффициента теплопроводности от температуры. 3) При температурах свыше Т > 500°С отсутствуют достоверные сведения о численных значениях коэффициентов теплопроводности: >_>, . 4) Методика измерения яркостной температуры с помощью телевизионного пирометра осуществляется в режиме "стоп-кадра" (мгновенная съемка). Применительно к зондам из дисилицида молибдена рассматривалась только линейная задача.

Для одиночных зондов с излучающей площадкой в форме круга, прямоугольника, и с искусственной шероховатостью в виде лунки были построены тепловые модели (пример, рис.3) и рассчитаны температурные поля при различных условиях эксплуатации (пример, рис.4). Исследования показали, что излучающие площадки зондов обладают высокой степенью изотермичности; наблюдается слабая зависимость характера распределения температуры в области излучающей площадки зонда от скорости набегающего потока; существует влияние ориентации 'зонда относительно газового потока на распределение температур, а также особенностей

Ниретый гаммЯ

8 ъ Т

Рисунок 3 - Тепловая модель плоского пирометрического зонаа. а - продольный обдув; б - поперечный обдув. 1 - излучающая площадка; 2 - ножка-держатель.

4- 4

Л" » I 1-

4. —4- I —1-. -I- -1

X .

4- г-

00 02 04 06 08 1.0 1.2 I, I б

т,к

994

4„ 4 -, ч^' • н ......-А,

1 ■ I

\

1 'I

Ч

980

00

0)

\ Г 1

. '. ^^--1 _ 5

\

т, к

1508 1904 1500 1496 1492 1488 1484 1480

^ >- 4-

I I . I*

06 12 18 24 Ц мм

00 06 12 1 8 24 |_,1

Рисунок 4 - Распределение температур в вЮ- пирометрическом зонде по выделенным направлениям. Продольный обдув. Расчет. (Воздух, У=10м/с). а, в - Тп = 1000 К; б, г - Тп = 1500 К.

конструкции.

Линейка пирометрических зондов в рамках изучения процесса теплопередачи рассматривалась как система элементов, объединенных тепловыми связями, определяющая роль в которых принадлежит кондукции. Из анализа такой системы возникает необходимость решения, как минимум, двух задач. Первая из них была направлена на моделирование и анализ стационарных температурных полей зонда в условиях изотермического и неизотермического газового потока. Вторая задача связана с оптимизацией конструкции зонда, в частности с оценкой влияния местоположения держателя на характер распределения температур в зонде, а также поиска возможных путей выравнивания температур излучающих площадок.

Анализ температурного поля в зонде при обтекании его изотермическим потоком показал, что в пределах излучающих площадок оно может быть охарактеризовано как равномерное. В то же время в области основания зонда, особенно вблизи держателя (сток тепловой энергии), явно просматривалась сильная неравномерность в распределении температур. В работе показано, что местоположение держателя может порождать как симметричный, так и асимметричный характер распределения температур. Были определены максимальные перегревы между температурой газового потока и температурой ребра держателя зонда при погрешности измерений в 1%, когда искомая неравномерность условно отсутствует. Например, для диапазона температур газового потока Тп=1000-^-1400 К значение перегрева ЛТ= Тп -Т5 составило ~50К. По результатам исследований был предложен вариант конструкции зонда с ограничением кондуктивной связи, позволяющий повышать степень изотермичности излучающих площадок элементов.

В реальном газовом потоке, отдельные элементы зонда могут находиться при различных температурах. Это явилось основанием для проведения моделирования теплового режима зонда, находящегося в неизотермическом газовом потоке. При этом предельные значения температуры газового потока составляли 1000 К и 1400 К, а температура держателя была выбрана равной 1380 К. Анализ результатов исследований, выполненных прямым перебором вариантов для конкретных элементов зонда, показал, что локальные перепады температур газового потока (ДТ=400 К) в пределах одиночных элементов или группы достаточно надежно регистрируется по температуре центра соответствующей излучающей площадки. При этом почти не искажаются значения температур соседних площадок.

Поток нагретого газа оказывает комплексное воздействие на зонд, которое в

условиях высоких скоростей и значительных тепловых нагрузок способствует его ранней деградации и даже разрушению. Поэтому важным этапом исследований являлась оценка механической прочности и определение критических значений скорости газового потока, при которых происходит разрушение зонда (табл.1). При решении данных задач использовались методы расчетов известные из теории сопромата. В качестве модельной среды, оказывающей механическое воздействие иа пирометрический зонд, был выбран горячий воздух. Для определения силы (нагрузки), с которой поток воздуха воздействует на зонд, использовалась формула Ньютона.

Таблица 1

Расчетные значения критической скорости потока воздуха для 81С-зонда

Температура эксплуатации зонда, °С 800 1040 1600

Критическое значение скорости, м/с Продольный обдув

585 650 390

Поперечный обдув

390 430 260

Четвертая глава посвящена экспериментальным исследованиям характеристик пирометрических зондов и тепловой структуры газового пламени.

В процессе выполнения НИР был разработан и изготовлен лабораторный измерительный стенд, содержащий: систему газовой форсунки, действующий макет телевизионного монохроматического пирометра яркостного типа (>^=0,6...0,72 мкм) на основе черно-белой ФПЗС матрицы 760Н х 580У пикселей с компьютерным управлением; двухкоординатный позиционер; эталонный теплоприемник (термопара: хромель-алюмель) и ПЭВМ.

Макет телевизионного пирометра был рассчитан на следующие диапазоны измерения яркостной температуры- 800 - 1400°С, 1200 - 2000°С. Приведённая погрешность измерения температуры, определенная экспериментальным путём по образцовой температурной лампе ТРУ И 00-23 50 (СИЮ-300) при рабочей длине волны 656,5 нм составила менее 0,5%.

Было разработано специальное программное обеспечение "Парус-К", предназначенное для исследования яркостной температуры поверхности нагретых тел Оно обеспечивает ввод изображения как из файла в формате "Ьшр", так и от телевизионной камеры через плату ввода видеосигнала. В рамках алгоритма

предусмотрены два основных режима работы: калиОровка и режим измерений яркости на статическом изображении пирометрического зонда с последующим пересчетом в значения температуры (рис.5). Программа позволяет работать одновременно с десятью зондами.

В ходе исследования излучательной способности пирометрических зондов по методу сравнения (метод пятна, платина) была получена экспериментальная зависимость монохроматического коэффициента излучательности ( е*) 81С- зондов с плоской излучающей поверхностью от температуры. Отмечается, что в пределах ошибки измерения в интервале температур ДТ=1000-И 300°С наблюдается очень слабая зависимость от температуры. Полученный результат не противоречит справочным данным и не выходит за рамки общих представлений о температурной зависимости е^ различных веществ, в том числе полупроводниковых кристаллов.

Исследования излучательной способности специальных зондов (рис.2г), которые помещались в различные области пламени, а также нагревались в воздушной среде муфельной печи, показали, что в реализованном интервале температур яркость поверхности как на дне полости, так и с обратной стороны площадки, значительно меньше периферийных областей. Количественная оценка ех показала, что в области лунки, его численное значение составило -0,403, а в периферийной области ~ 0,450 при температуре Т=1300'С. Дополнительные эксперименты по оценке влияния глубины полости на ех были проведены с использованием пластинчатых монокристаллов бН-БЮ, в которых методами электроэрозионной технологии и последующего химического травления были изготовлены лунки диаметром с1=1 мм различной глубины. Полученная экспериментальная зависимость ех от глубины лунки приведена на рис.6. Такой характер изменения ех объясняется исходя из основных положений теории частично прозрачных тел разработанных Мак-Магоном.

Экспериментальные исследования распределения температур в элементах конструкции пирометрических зондов были направлены на апробацию методики измерения яркосгной температуры в пределах излучающей площадки зонда с целью уточнения предположения о степени ее изотермичности и получение новых знаний о температурных полях малоразмерных изделий на основе широкозонных полупроводниковых материалов в экстремальных условиях эксплуатации. Анализ полученных результатов, примеры которых приведены на рис.7, показал, что наблюдается неплохое соответствие результатов моделирования температурных полей и экспериментов. Эксперименты не выявили значительного влияния формы и

Измерения

Дапиад температуры

Р 2 пш 9 ЯШ 1111.0

9 ШЛ 10750

Рисунок 5 - Главное окно программы «Парус - К». Примеры.

а - Режим калибровки (создание таблицы соответствия: яркость-температура); 6 - Режим измерений яркостной температуры пирометрического зонда.

400 Ь, мм

а б

Рисунок 6 - Пластинчатый монокристалл 6Н-8ГС с лунками (а) и

экспериментальная зависимость коэффициента излучательности поверхности кристалла бН-БЮ от глубины лунки (Т= 1250'С) (б). Глубина лунки- 1 - 50 мкм; 2 - 100 мкм; 3 - 200 мкм; 4 - 300 мкм; 5 - 400 мкм.

Т. К 1600

1560

1560

1540

1520

1500

<2

VI 1 ✓

N N

\ N

> \

00 075 15 225 30 375 40 475 Ь,ММ

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 Ь,ММ

О 0.5 10 15 2.0 25 ЗЛ

Ь,мм

Рисунок 7 - Примеры распределения температур по выделенному направлению в пирометрических зондах различной конструкции Эксперимент. (Продольный обдув, газовое пламя: пропан, У= 3.2 м/с) а - БЮ- зонд, круглая излучающая площадка, Тп=1573 К.

1 - эксперимент; 2 - расчет, б - 81С- зонд, прямоугольная излучающая площадка,Т„=1473 К; в - Мо312-зонд, прямоугольная излучающая гоющадка,Тп=1573 К; г - 81С-зонд с искусственной шероховатостью, ТП=1523К.

материала на степень изотермичное™ излучающей площадки. Так в специальном вГС-зонде неравномерность температурного поля в качественно изготовленной лунке оказывалась менее 1%.

Оценку погрешностей измерения температур в различных областях пламени проводили по методике, согласно которой использовался одиночный пирометрический зонд и термопара ТХА, размер спая которой почти не отличался от размера излучающей площадки зонда. Для исключения значительных искажений результатов измерения яркостной температуры ввод термопары в пламя осуществлялся после либо до регистрации телевизионным пирометром изображения зовда. Было проведено 20 экспериментов (по 10 для каждой ориентации зонда: вдоль - поперек потока), результаты которых приведены в табл.2. Анализ графических зависимостей Т = Г (х) показал, что они достоверно воспроизводят профиль одномерного температурного поля в соответствии с существующей структурой пламени. Из изучения характера распределения погрешностей по длине пламени была обнаружена незначительная тенденция ее увеличения при переходе от зоны восстановления к ядру.

Таблица 2

Численные значения относительной погрешности измерения температуры вдоль

центральной оси пламени одиночными зондами. Эксперимент

Погрешность Тип зонда

N п/п измерения ею Мо312 БЮ-спец.

температуры Ориентация зонда

(^)хЮО,% Продольн. Поперечн. Продольн. Поперечн. Продольн.

1 Минимальное значение 0 0 0,6 0,06 0,4

2 Максимальное значение 5...6 3...4 6...7 3,5 3...3,5

В работе отмечается, что измерение яркостной температуры пирометрического зонда, даже в лабораторных условиях осуществляется на фоне воздействия целого набора случайных факторов. Среди них практический интерес представляют оценки влияния внешних засветок на погрешность измерения яркостной температуры БЮ-зонда в силу уже отмеченных особых свойств исходного материала и др. На основании результатов ~ 120 экспериментов и методов математической статистики (многофакторный дисперсионный анализ) выполнено ранжирование факторов соответственно: ориентация зонда, скорость газового потока и температура,

влияющих на яркостную температуру пирометрического зонда, и построена статистическая модель.

Получено уравнение регрессии У* = -1404,23 - 0,12Х2+ 2,43 Х3 + 12,96 X* Анализ величин остатков показал, что постулируемая модель корректна. Статистические расчеты выполнялись в пакете "ЗТАПБПКА

Представлены результаты исследования температурных профилей пламени с помощью многоэлементных пирометрических зондов сборной и монолитной конструкции (рис.8). При решении задачи визуализации через интерфейс управления телевизионным пирометром задавался порог яркостного контраста (температуры) зоцда путем подбора фиксированных значений времени накопления и усиления. Это способствовало тому, что при попадании излучающей площадки любого зонда в область пламени с яркостной температурой ниже порога изображение исчезало. Такой способ может представлять интерес, например, при исследовании тепловой структуры слабосветящихся пламен, в частности водорода. Измеренная максимальная температура пламени ~140СИ-1410'С хорошо согласуется с известными литературными данными, посвященными изучению процессов горения природного газа на воздухе.

В заключении сделаны выводы по работе, приведены основные результаты и перечень опубликованных научных трудов. Основные результаты и выводы

Зондовый метод телевизионной пирометрии, разработанный и исследованный в настоящей работе, позволил решить задачу измерения мгновенного распределения температуры в выделенном сечении раскаленного газового потока.

В ходе выполнения диссертационной работы автором были получены следующие основные научные результаты:

1. В рамках телевизионной пирометрии разработан новый метод визуализации тепловой структуры и измерения температуры нагретых газовых потоков, реализующий принцип регулярных оптических меток.

2. С использованием широкозонных полупроводниковых материалов разработан новый класс зондов - пирометрические зонды. Предложены критерии выбора исходного материала, варианты конструкций и методы изготовления профилей вКЗ - и Мов12 -пирометрических зондов.

3. Предложена тепловая модель пирометрического зонда, позволяющая оценивать методическую погрешность измерения температуры газового потока с учетом

-А - Сечение в области ядра;

-В - Сечение зоны восстановления;

-С - Сечение в области факела

а

Ядро

-О:-

К"

1Щ

1 мь

Я, мм

6 4 2 О 2 4 в

!=е

1200 1300 1400 1500 1600 Тд, К

Зона восстановления

мм

та

1200 1300 1400 1500 1600 ТД, К

Факел

1200 1300 1400 1500 1600 Тд, К б

Рисунок 8 - Визуализация (а) и мгновенное распределение температур (б) по зонам пламени с помощью 4-х и 5-ти элементных 81С-зондов

особенностей теплообмена в широком диапазоне скоростей. Результаты расчетов показали, что величина методической погрешности может превышать 10%.

4. Для различных типов одиночных и многоэлементных пирометрических зондов на основе карбида кремния и дисилицида молибдена разработаны тепловые модели, позволяющие моделировать температурные поля в условиях изотермичное™ и неизотермичности газового потока, а также при продольном и поперечном обдуве в широком диапазоне скоростей и температур.

5. Анализ температурных полей конструкций пирометрических зондов, разработанных в данной работе, показал, что излучающие площадки зондов обладают высокой степенью изотермичности; наблюдается слабая зависимость характера распределения температуры в области излучающей площадки зонда от скорости набегающего потока; существует влияние ориентации зонда относительно газового потока на распределение температур, а также особенностей конструкции.

6. На основании расчетов механических характеристик одиночных пирометрических зондов при продольном и поперечном обдуве в широком диапазоне скоростей и температур газового потока получены критические значения скорости газового потока, при которых происходит механическое разрушение зонда (слом). Численное значение минимальной критической скорости для - зонда составило 260 м/с (поперечный обдув, Т = 1600 °С).

7. Для осуществления визуализации яркосгаого контраста пирометрических зондов и измерения их яркостной температуры разработан алгоритм и программное обеспечение "Парус-К".

8. Экспериментальные исследования излучательной способности пирометрических БЮ- зондов в диапазоне температур Т = 900 +1300 °С показали, что наблюдается

слабая зависимость монохроматического коэффициента излучательносги от а

температуры. Экспериментально установлено, что создание искусственной шероховатости в виде полости на излучающей площадке вызывает уменьшение монохроматического коэффициента излучательносги БКП - пирометрического зонда.

9. Исследованы температурные поля пирометрических зондов. Экспериментально показано, что для зондов с плоской излучающей площадкой наблюдается хорошее соответствие характера распределения температуры по сравнению с расчетными значениями.

10. Экспериментально получены численные значения относительной погрешности при измерении температуры газового пламени с помощью SiC - и MoSi2 -зондов, которые не превышают 6%.

11. На основании результатов экспериментальных исследований и методов математической статистики выполнено ранжирование факторов соответственно: ориентация зонда, скорость газового потока и температура, влияющих на

* яркостную температуру пирометрического зонда и построена статистическая

модель. Получено уравнение регрессии.

' 12. Экспериментальным методом с использованием многоэлементных SiC -зоцдов в

рамках телевизионной пирометрии получены мгновенные распределения температуры в характерных зонах газового пламени. Наблюдается хорошее соответствие яркостного контраста и абсолютных значений температуры.

t

Основные результаты диссертационного исследования опубликованы в

следующих научных работах:

Список научных трудов

1. Karachinov D.V. Research of acoustic issue sources under electrofield erosion of silicon carbide crystals // V Intern. Seminar on Silicon Carbide and Related Materials: Abstracts. - Velikiy Novgorod. 2004. - P.105-106.

2. Карачинов B.A., Ильин С.В.,Торицин С.Б., Карачинов Д.В. Система "Пиротел" в высокотемпературной технологии получения монокристаллов карбида кремния // Научно-техн.конф. "Современное телевидение": Труды. - Москва. 2004. - С.52-53.

3. Карачинов В.А., Ильин С.В.Дорицин С.Б., Карачинов Д.В Метод виртуальной сетки в задаче измерения температурного поля конвективных потоков // Научно-техн.конф. "Современное телевидение": Труды. - Москва. 2004. -С.52-53.

4. Карачинов В.А., Ильин С.В.,Торицин С.Б., Карачинов Д.В. Лазерно-телевизионная система мгновенного контурного анализа объектов// Научно-техн.конф. "Современное телевидение": Труды. - Москва. 2004. - С.52-53.

5. Карачинов В.А., Ильин С.В.,Торицин С.Б., Карачинов Д.В.Телевизионные методы диагностики форсунок. // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер Техн. науки. 2004, №24. - С.155-160.

6. Карачинов В.А, Ильин C.B., Карачинов Д.В. Телевизионная пирометрия нагретых газовых потоков // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер. Естеств. и техн. науки. 2004, №28. - С.136 -137.

7. Карачинов В. А., Торицин С. Б., Карачинов д.В. Эффект самосопряженной перфорации аморфных слоев карбида кремния// ЖТФ. 2004. Т.74. Вып. 12. -С.96-97.

8. Карачинов В.А., Ильин C.B., Торицин С.Б., Карачинов Д.В. Зондовые методы телевизионной пирометрии нагретых газовых потоков.// Научно-техн. конф. "Современное телевидение": Труды. - Москва. 2005. - С.68-69.

9. Карачинов В.А., Ильин C.B., Торицин С.Б., Карачинов Д.В. Лазерно -телевизионный томограф для диагностики форсунок.// Научно-техн. конф. "Современное телевидение": Труды. - Москва. 2005. - С.70-71.

10. Карачинов В.А., Ильин C.B., Карачинов Д.В. Пирометрические зонды на основе карбида кремния// Письма в ЖТФ.- 2005. Т.31 .Вып. 11. - С. 1 -4.

11. Карачинов Д.В. Анализ теплового режима многоэлементного пирометрического зонда на основе карбида кремния // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер. Естеств. и техн. науки. 2005, №34 - С. 122 .

12. Карачинов Д.В. Исследование температурных полей нагретых газовых потоков телевизионным методом.// 12-я Научно-техн. конф. преподавателей, аспирантов и студентов: Труды. - НовГУ, Великий Новгород, 4-9 апреля 2005. - С.141-142.

13. Карачинов В.А., Ильин C.B., Карачинов Д.В. Телевизионные методы исследования структуры пламени.// Научно-техн. конф. "Современное телевидение": Труды. - Москва. 2006. - С.41.

14. Селезнев Б.И., Карачинов Д.В., Торицин К.С. Термомеханические характеристики пирометрических зондов на основе карбида кремния.// Научно-техн. конф. "Современное телевидение": Труды. - Москва. 2006. - С.37-38.

15. Селезнев Б.И., Карачинов Д.В., Джеренов И.Г. Анализ погрешностей при измерении температур нагретых газовых потоков методом регулярных оптических меток.// Научно-техн. конф. "Современное телевидение": Труды. -Москва. 2006.-С.39-40.

16. Селезнев Б.И., Карачинов Д.В., Карачинов В.А., Торицин С.Б. Метод регулярных оптических меток в пирометрии нагретых газовых потоков.// Оптический журнал. 2006, Т73. №5- С.69 -70.

Работа была поддержана Российским Федеральным агентством по

образованию, грант А 04 - 3.20 - 536.

Изд. лиц. ЛР№ 0201815 от 21.09.98 Подписано в печать 19.05.2006. Бумага офсетная. Формат 60x84 1/16. Гарнитура Times New Roman. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,2. Тираж 100 экз. Заказ № Издательско-полиграфический центр Новгородского государственного университета им. Ярослава Мудрого. 173003, Великий Новгород, ул.Б.Санкт-Петербургская, 41

Отпечатано в ИПЦ НовГУ им.Ярослава Мудрого. 173003, Великий Новгород, ул.Б.Санкг-Петербургекая, 41

//W

06 11499

Введение.

ГЛАВА 1. Методы измерения температур нагретых газовых потоков.

1.1. Физико-химические основы процессов горения.

1.1.1. Сущность процесса горения.

1.1.2. Ламинарное горение.

1.1.3. Турбулентное горение.

1.1.4. Диффузионное горение.

1.1.5. Структура газового пламени.

1.2. Особенности излучения и поглощения газов.

1.3. Классификация методов измерения температур газов.

1.4. Оптические методы измерения температуры.

1.4.1. Теневые методы.

1.4.2. Интерференционные методы.

1.4.3. Спектроскопические методы.

1.4.4. Методы оптической пирометрии.

1.5. Зондовые методы измерения температур газов.

1.5.1. Электрические зонды.

1.5.2. Термоэлектрические зонды.

Выводы по главе 1 и постановка задач исследований.

ГЛАВА 2. Метод регулярных оптических меток.

2.1. Зондовая телевизионная пирометрия нагретых газовых потоков.

2.2. Разработка конструкции пирометрических зондов.

2.2.1. Выбор определяющих критериев.

2.2.2. Выбор материалов для изготовления пирометрических зондов.

2.2.3. Классификация и описание основных типов пирометрических зондов.

2.2.3.1. Классификация зондов.

2.2.3.2. Одиночные зонды.

2.2.3.3. Многоэлементные зонды.

2.2.3.4. Специальные зонды.

2.2.4. Исследование технологических особенностей изготовления пирометрических зондов.

2.2.4.1. Общая схема технологического процесса.

2.2.4.2. Получение профилей SiC - пирометрических зондов электроэрозионным методом.

2.3. Анализ погрешностей при измерении температур нагретых газовых потоков с помощью пирометрических зондов.

2.3.1. Классификация погрешностей.

2.3.2. Анализ методических погрешностей.

2.3.2.1. Методическая погрешность, обусловленная лучистым теплообменом.

2.3.2.2. Методическая погрешность, обусловленная наличием кондуктивных связей пирометрического зонда.

2.3.2.3. Особенности измерения температуры газовых потоков большой скорости.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. Моделирование тепловых режимов и механических характеристик пирометрических зондов.

3.1. Тепловые режимы одиночных зондов с плоской излучающей площадкой.

3.1.1. Форма излучающей площадки - круг.

3.1.2. Зонды с прямоугольной излучающей площадкой.

3.1.3. Зонды с искусственной шероховатостью.

3.1.4. Многоэлементные зонды.

3.1.5. Зонды на основе дисилицида молибдена.

3.2. Моделирование и расчет механических характеристик пирометрических зондов.

3.2.1. Анализ условий эксплуатации.

3.2.2. Расчет и построение эпюр нагрузок (Q) и изгибающих моментов (М) для продольной ориентации зонда.

3.2.3. Расчет и построение эпюр нагрузок (Q) и изгибающих моментов (М) для поперечной ориентации зонда.

3.2 4. Расчет критической нагрузки на зонд.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. Экспериментальные исследования характеристик пирометрических зондов и тепловой структуры газового пламени.

4.1. Разработка методики проведения экспериментальных исследований

4.1.1. Лабораторный стенд для экспериментальных исследований.

4.1.2. Программное обеспечение " Парус - К ".

4.2. Исследование излучательной способности пирометрических зондов

4.2.1. Исследование влияния температуры на излучательную способность пирометрических зондов.

4.2.2. Исследование излучательной способности пирометрических зондов с искусственной шероховатостью.

4.3. Исследование температурных полей пирометрических зондов.

4.3.1. Одиночные зонды с плоской поверхностью.

4.3.2. Зонды с искусственной шероховатостью.

4.4. Применение пирометрических зондов для исследования тепловой структуры газового пламени.

4.4.1. Исследование погрешности измерения температуры пламени.

4.4.2. Исследование температурных профилей пламени.

Выводы по главе 4.

Применение новых широкозонных полупроводниковых материалов в твердотельной электронике позволяет создавать приборы, компоненты, сенсоры, надежно работающие в экстремальных условиях эксплуатации. Карбиды, силициды и нитриды ряда металлов и полупроводников представляют традиционный интерес для решения задач, связанных с измерением температур раскаленных газовых потоков, при проведении исследований в области газовой динамики, а также при диагностике различных технических систем.

Среди известных тугоплавких соединений особую актуальность для пирометрии приобретает карбид кремния, который в силу своих уникальных физико - химических свойств нашел в настоящее время широкое применение в оптоэлектронике, приборах и устройствах высокотемпературной электроники. В рамках современной телевизионной пирометрии с использованием специальных SiC - зондов, выполняющих роль регулярных оптических меток, возможно создание метода измерения распределения температур в выделенных сечениях газового потока. Для решения поставленной задачи требуется проведение целого комплекса исследований.

Поток раскаленного газа оказывает всестороннее воздействие на пирометрический зонд, которое в условиях высоких температур, значительных механических нагрузок, протекания химических реакций способствует ранней деградации и даже его разрушению. Поэтому важным этапом исследований является оценка тепловой, механической прочности зондов с учетом условий эксплуатации, особенностей конструкции и выбранных материалов.

Точность измерения температуры газового потока с помощью пирометрического зонда зависит не только от предела основной и дополнительной погрешностей телевизионного пирометра, а в равной мере и от условий измерения. В связи с этим возникает задача определения методической погрешности, обусловленной процессами теплообмена.

Экспериментальные исследования излучательных и тепловых характеристик зондов представляют научный и практический интерес, который связан прежде всего с апробацией метода измерения температуры, а также с новыми знаниями о температурных полях сложнопрофильных, малоразмерных изделий на основе широкозонных полупроводниковых материалов в экстремальных условиях эксплуатации. Результаты таких исследований являются базой не только для оптимизации конструкций пирометрических зондов, но и других SiC- приборов высокотемпературной электроники.

Целью данной диссертационной работы является разработка метода измерения температуры нагретых газовых потоков, построенного на использовании пирометрических зондов.

Научная новизна:

1. В рамках телевизионной пирометрии разработан и экспериментально апробирован метод визуализации тепловой структуры и измерения температуры нагретых газовых потоков, реализующий принцип регулярных оптических меток.

2. С использованием широкозонных полупроводниковых материалов разработан и исследован новый класс зондов - пирометрические зонды. Предложены критерии выбора исходного материала, варианты конструкций зондов, адаптированных к условиям эксплуатации и особенностям измерений температуры.

3. Предложена тепловая модель пирометрического зонда, позволяющая оценивать методическую погрешность измерения температуры газового потока с учетом особенностей теплообмена в широком диапазоне скоростей.

4. Для типичных вариантов конструкций пирометрических зондов на основе карбида кремния и дисилицида молибдена построены модели и выполнено компьютерное моделирование температурных полей результаты которых позволяют оценивать влияние геометрических размеров зондов, режимов газового потока на степень изотермичности излучающей площадки.

5. Рассчитаны механические характеристики пирометрических зондов, позволившие оценить критические значения скорости набегающего газового потока, вызывающего механическое разрушение (слом) зонда как при продольном, так и поперечном обтекании.

6. Исследована излучательная способность SiC - пирометрических зондов в диапазоне температур Т = 900 1300 °С. Экспериментально установлено, что создание искусственной шероховатости в виде полости на излучающей площадке вызывает уменьшение монохроматического коэффициента излучательности SiC - пирометрического зонда.

7. Впервые телевизионным методом получен яркостный контраст как одиночных сложнопрофильных малоразмерных изделий , так и кондуктивно связанных систем на основе широкозонных полупроводниковых материалов в экстремальных условиях эксплуатации.

8. Экспериментально получены численные значения относительной погрешности при измерении температуры газового пламени с помощью SiC - и MoSi2 - зондов. Выполнено ранжирование факторов, влияющих на яркостную температуру пирометрического зонда, построена статистическая модель и получено уравнение регрессии.

9. Экспериментальным методом с использованием многоэлементных SiC -зондов в рамках телевизионной пирометрии получены мгновенные распределения температуры , корелирующие с яркостным контрастом в характерных зонах газового пламени.

Практическая ценность:

1. Разработана методика измерения температуры нагретого газового потока с использованием одно- и многоэлементных пирометрических зондов.

2. Предложены варианты конструкций и методы изготовления профилей SiC -и MoSi2 -пирометрических зондов.

3. Разработана методика использования высокотемпературного клеящего цемента в технологии сборки пирометрических зондов. А

4. Разработано аппаратное и программное обеспечение , позволяющее реализовывать метод регулярных оптических меток

Реализация в науке и технике: Результаты диссертационной работы апробированы и внедрены в ФГУП НИИ ПТ "РАСТР", в НовГУ имЛрослава Мудрого в лекционных курсах "Сенсоры и сенсорные устройства", "Технология и конструирование микроэлектронных устройств" для студентов специальности "Микроэлектроника и твердотельная электроника".

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Метод регулярных оптических меток, основанный на регистрации яркостного контраста тепловых микроизлучателей, позволяющий осуществлять визуализацию тепловой структуры и измерение распределения температур в выделенном сечении нагретого газового потока (пламени ).

2. Класс пирометрических зондов в виде тепловых микроизлучателей, адаптированных к условиям исследуемого газового потока и технологии пирометрических измерений.

3. Локальная излучательная способность монокристаллов карбида кремния с искусственной шероховатостью в спектре на длине волны X = 0.65 мкм определяется его толщиной.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались: на трех Всероссийских конференциях ("Современное телевидение", Москва, 2004,2005,2006 г. г.), на одном Международном семинаре "Карбид кремния и родственные материалы", Новгород 2004 г., одной Научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава НовГУ им.Я.Мудрого, Новгород 2005 г.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 16 научных работ, из них 6 статей, тезисы к 10 докладам на международных и российских научно-технических конференциях. Принята в печать монография.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 152 наименования, и трех приложений.

Выводы по главе 4

1. Разработан изготовлен лабораторный стенд для проведения экспериментальных исследований .Испытания показали, что макет телевизионного пирометра позволяет проводить измерение температуры с приведенной погрешностью менее 0.5%.

2. Разработан алгоритм и программное обеспечение "Парус-К", позволяющее управлять работой телевизионного пирометра с целью осуществлять как визуализацию яркостного контраста пирометрических зондов, так и измерение их яркостной температуры.

3. Экспериментальные исследования излучательной способности пирометрических SiC- зондов в диапазоне температур Т = 900 + 1300 °С показали, что наблюдается слабая зависимость монохроматического коэффициента излучательности от температуры.

4. Экспериментально установлено, что создание искусственной шероховатости в виде полости на излучающей площадке вызывает уменьшение монохроматического коэффициента излучательности SiCпирометрического зонда.

Исследованы температурные поля пирометрических зондов.Экспериментально показано, что для зондов с плоской излучающей площадкой наблюдается хорошее соответствие характера распределения температуры по сравнению с расчетными значениями.

Экспериментально получены численные значения относительной погрешности при измерении температуры газового пламени с помощью SiC- и MoSi2 - зондов, которые не превышают 6%.

На основании результатов экспериментальных исследований и методов математической статистики выполнено ранжирование факторов соответственно: ориентация зонда, скорость газового потока и температура, влияющих на яркостную температуру пирометрического зонда и построена статистическая модель. Получено уравнение регрессии. Экспериментальным методом с использованием многоэлементных SiC -зондов в рамках телевизионной пирометрии получены мгновенные распределения температуры в характерных зонах газового пламени. Наблюдается хорошее соответствие яркостного контраста и абсолютных значений температуры.

Заключение

Зондовый метод телевизионной пирометрии, разработанный и исследованный в настоящей работе, позволил решить задачу измерения мгновенного распределения температуры в выделенном сечении раскаленного газового потока.

В итоге проделанной работы были получены следующие основные результаты:

1. В рамках телевизионной пирометрии разработан новый метод визуализации тепловой структуры и измерения температуры нагретых газовых потоков, реализующий принцип регулярных оптических меток.

2. С использованием широкозонных полупроводниковых материалов разработан новый класс зондов - пирометрические зонды. Предложены критерии выбора исходного материала, варианты конструкций и методы изготовления профилей SiC - и MoSi2 -пирометрических зондов.

3. Предложена тепловая модель пирометрического зонда, позволяющая оценивать методическую погрешность измерения температуры газового потока с учетом особенностей теплообмена в широком диапазоне скоростей. Результаты расчетов показали, что величина методической погрешности может превышать 10%.

4. Для различных типов одиночных и многоэлементных пирометрических зондов на основе карбида кремния и дисилицида молибдена разработаны тепловые модели, позволяющие моделировать температурные поля в условиях изотермичности и неизотермичности газового потока, а также при продольном и поперечном обдуве в широком диапазоне скоростей и температур.

5. Анализ температурных полей конструкций пирометрических зондов, разработанных в данной работе, показал, что излучающие площадки зондов обладают высокой степенью изотермичности; наблюдается слабая зависимость характера распределения температуры в области излучающей площадки зонда от скорости набегающего потока; существует влияние ориентации зонда относительно газового потока на распределение температур, а также особенностей конструкции.

6. На основании расчетов механических характеристик одиночных пирометрических зондов при продольном и поперечном обдуве в широком диапазоне скоростей и температур газового потока получены критические значения скорости газового потока, при которых происходит механическое разрушение зонда (слом). Численное значение минимальной критической скорости для SiC - зонда составило 260 м/с (поперечный обдув,Т = 1600 °С).

7. Для осуществления визуализации яркостного контраста пирометрических зондов и измерения их яркостной температуры разработаны алгоритм и программное обеспечение "Парус-К".

8. Экспериментальные исследования излучательной способности пирометрических SiC- зондов в диапазоне температур Т = 900 + 1300 °С показали, что наблюдается слабая зависимость монохроматического коэффициента излучательности от температуры. Экспериментально установлено, что создание искусственной шероховатости в виде полости на излучающей площадке вызывает уменьшение монохроматического коэффициента излучательности SiC - пирометрического зонда.

9. Исследованы температурные поля пирометрических зондов. Экспериментально показано, что для зондов с плоской излучающей площадкой наблюдается хорошее соответствие характера распределения температуры по сравнению с расчетными значениями.

10. Экспериментально получены численные значения относительной погрешности при измерении температуры газового пламени с помощью SiC- и MoSi2 - зондов, которые не превышают 6%.

11. На основании результатов экспериментальных исследований и методов математической статистики выполнено ранжирование факторов соответственно: ориентация зонда, скорость газового потока и температура, влияющих на яркостную температуру пирометрического зонда и построена статистическая модель. Получено уравнение регрессии.

12. Экспериментальным методом с использованием многоэлементных SiC -зондов в рамках телевизионной пирометрии получены мгновенные распределения температуры в характерных зонах газового пламени. Наблюдается хорошее соответствие яркостного контраста и абсолютных значений температуры. Основные результаты диссертационного исследования опубликованы в следующих научных работах: Список научных трудов

1. Karachinov D.V. Research of acoustic issue sources under electrofield erosion of silicon carbide crystals // V Intern. Seminar on Silicon Carbide and Related Materials: Abstracts. - Velikiy Novgorod. 2004. - P. 105-106.

2. Карачинов B.A., Ильин C.B., Торицин С.Б., Карачинов Д.В. Система "Пиротел" в высокотемпературной технологии получения монокристаллов карбида кремния // Научно-техн.конф. "Современное телевидение": Труды. - Москва. 2004. - С.52-53.

3. Карачинов В.А., Ильин С.В.,Торицин С.Б., Карачинов Д.В. Метод виртуальной сетки в задаче измерения температурного поля конвективных потоков // Научно-техн.конф. "Современное телевидение": Труды. -Москва. 2004.-С.52-53.

4. Карачинов В.А., Ильин С.В.,Торицин С.Б., Карачинов Д.В. Лазерно-телевизионная система мгновенного контурного анализа объектов// Научно-техн.конф. "Современное телевидение": Труды. - Москва. 2004. -С.52-53.

5. Карачинов В.А., Ильин С.В.,Торицин С.Б., Карачинов Д.В.Телевизионные методы диагностики форсунок. // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер. Техн. науки. 2004, №24. - С. 155-160.

6. Карачинов В.А, Ильин С.В., Карачинов Д.В. Телевизионная пирометрия нагретых газовых потоков // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер. Естеств. и техн. науки. 2004, №28. - С.136 -137.

7. Карачинов В.А., Торицин С.Б., Карачинов Д.В. Эффект самосопряженной Н^ перфорации аморфных слоев карбида кремния// ЖТФ. 2004. Т.74. Вып. 12.

С.96-97.

8. Карачинов В.А., Ильин С.В.,Торицин С.Б., Карачинов Д.В. Зондовые методы телевизионной пирометрии нагретых газовых потоков.// Научно-техн. конф. "Современное телевидение": Труды. - Москва. 2005. - С.68-69.

9. Карачинов В.А., Ильин С.В.,Торицин С.Б., Карачинов Д.В. Лазерно -телевизионный томограф для диагностики форсунок.// Научно-техн. конф. "Современное телевидение": Труды. - Москва. 2005. - С.70-71.

10. Карачинов В.А., Ильин С.В., Карачинов Д.В. Пирометрические зонды на основе карбида кремния// Письма в ЖТФ.- 2005. Т.31.Вып.11. - С.1-4.

11. Карачинов Д.В. Анализ теплового режима многоэлементного пирометрического зонда на основе карбида кремния // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер. Естеств. и техн. науки. 2005, №34 - С. 122 .

12. Карачинов Д.В. Исследование температурных полей нагретых газовых X потоков телевизионным методом.// 12-я Научно-техн. конф. преподавателей, аспирантов и студентов: Труды. - НовГУ, Великий Новгород, 4-9 апреля 2005. - С.141-142.

13. Карачинов В.А., Ильин С.В., Карачинов Д.В.Телевизионные методы ^ исследования структуры пламени.// Научно-техн. конф. "Современное телевидение": Труды. - Москва. 2006. - С.41.

14. Селезнев Б.И., Карачинов Д.В., Торицин К.С. Термомеханические характеристики пирометрических зондов на основе карбида кремния.// Научно-техн. конф. "Современное телевидение": Труды. - Москва. 2006. -С.37-38.

15. Селезнев Б.И., Карачинов Д.В.,.Джеренов И.Г. Анализ погрешностей при измерении температур нагретых газовых потоков методом регулярных ф оптических меток.// Научно-техн. конф. "Современное телевидение":

Труды. - Москва. 2006. - С.39- 40. I

-г

16. Селезнев Б.И., Карачинов Д.В., Карачинов В.А., Торицин С.Б."Метод регулярных оптических меток в пирометрии нагретых газовых потоков".// Оптический журнал. 2006, Т73. №5 - С.69 - 70.

Работа была поддержана Российским Федеральным агентством по образованию, грант А 04 - 3.20 - 536.

1. Гиль В.В. Оптические методы исследования процессов горения. М.: Наука, 1984.- 169 с.

2. Льюис Б., Эльбе Г. Горение, пламя и взрывы в газах. М.: Мир, 1968. 186 с.

3. Вильяме Ф.А. Теория горения. М.: Наука, 1976.- 176 с.

4. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. М.: Наука, 1987. 217 с.

5. Зельдович Я.Б., Барнеблатт Г.И., Либрович В.Б. и др. Математическая теория горения и взрыва. М.: Наука, 1980.- 282 с.

6. Лейпунский О.И., Фролов Ю.В. Теория горения порохов и взрывчатых веществ. М.: Наука, 1982.-230 с.

7. Лавров Н.В. Физико химические основы процесса горения топлива. М.: Наука, 1980.- 169 с.

8. Григорьев В.А., Зорин В.М. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент: Справочник. Т.2. М.: Энергоатомиздат, 1988.-560 с.

9. Горение и течение в агрегатах энергоустановок./Под ред.В.Е.Алемасова -М.: Янус, 1997.-304 с.

10. Похил П.Ф., Мальцев В.М., Зайцев С.М. Методы исследования процессов горения и детонации.- М.: Наука, 1969.- 156 с.

11. Никифоров Н.И. Справочник газосварщика и газорезчика. М.: Высшая школа, 2002.- 239 с.

12. Кумагаи С. Горение. М.: Химия, 1979.- 255с.

13. Варнатц Ю. Горение. Физические и химические аспекты, эксперименты, образование загрязняющего вещества. М.: Наука, 2003.- 304 с.

14. Никифоров Н.И. Справочник газосварщика и газорезчика. М.: Высшая школа, 2002.- 239 с.

15. Зигель Р.,Хауэлл Дж.Теплообмен излучением. М.: Мир, 1975.- 186 с.

16. Эстеркин Р.И., Иссерлин А.С., Певзнер М.И. Теплотехнические измерения при сжигании газового и жидкого топлива. Л.: Недра, 1981. - 200 с.

17. Михеев М.А., Михеева И. М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1973. -320 с.

18. Кондратьев В.Н., Никитин Е.Е. Кинетика и механизм гетерофазных реакций. М.: Наука, 1974.-240 с.

19. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы М.: Энергия, 1978.-704 с.

20. Хауф.В., Григуль У. Оптические методы в теплопередаче.- М.: Мир, 1973.240 с.

21. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества: Справочник. JL: Машиностроение, 1989.-701 с.

22. Преображенский В.П.,Бувин Н.П. Измерения температур пульсирующего газового потока.//Энергомашиностроение, 1974,№7, С.38-41.

23. Васильев JI.A. Теневые методы. М.: Наука, 1968. 400 с.

24. Карачинов В.А., Ильин С.В.,Торицин С.Б. Лазерно телевизионная система исследования конвективных потоков // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер.Техн.науки. Великий Новгород. 2003. № 23 - С. 86-91.

25. Karachinov V.A. Shadow pictures in Silicon Carbide crystals // IV Intern. Seminar on Silicon Carbide and Related Materials: Abstracts. Novgorod the Great. 2002. -P.76-77.

26. Карачинов B.A., Ильин С.В.,Торицин С.Б., Карачинов Д.В. Метод виртуальной сетки в задаче измерения температурного поля конвективных потоков.//12-я Научно-техн. конф. "Современное телевидение": Труды. -Москва. 2004. С.55-56.

27. Карачинов В.А., Ильин С.В., Карачинов Д.В.Телевизионные методы исследования структуры пламени.// Научно-техн. конф. "Современное телевидение": Труды. Москва. 2006. - С.41.

28. Свидетельство 2005611975 РФ. Программа визуализации и расчета распределения температур конвекционных потоков (Termo Vision 0.5) / Ильин С.В.,Торицин С.Б., Карачинов В.А. // " Программы для ЭВМ, базы данных, топологии ИМС" О.Б. 2005 - №4 ( 53 ).

29. Гордов А.Н. Основы пирометрии. М.: Металлургия, 1971. -378 с.

30. Свет Д.Я.Оптические методы измерения истинных температур. М.: Наука, 1982.- 296 с.

31. Линевиг Ф. Измерение температур в технике: Справочник / Пер. с нем. М.: Металлургия, 1980. 234 с.

32. Жуков Л.Ф.,Богдан А.В. Исследование и разработка методов многоцветовой оптической термометрии // Инженерно физический журнал.-2002.Т.75. №5.- С. 165-169.

33. Асланян Э.В.,Новиков В.Н.,Парфенов Т.Б.Снижение влияния сажистых частиц в пирометре спектрального отношения газового потока //Методы и средства машинной диагностики газотурбинных двигателей и их элементов.- Харьков, 1980, т.2,- С.219 -223.

34. Поскачей А.А.,Чубаров Е.П. Оптико-электронные системы измерения температуры М.: Энергоатомиздат, 1988. 248 с.

35. Пореев В.А.,Пореев Г.В.Экспериментальное определение температурного диапазона телевизионного пирометра // Оптический журнал.-2004.Т.71. №1.- С.70.

36. Никулин В.Б.,Лукичев А.Ю. Бесконтактный измеритель температуры поверхности. -ПТЭ, 1980,№3, с.252

37. Самсонов Г.В., Виницкий И.М. Тугоплавкие соединения.- М.: Металлургия, 1976. 560 с.

38. Карачинов В.А. Получение монокристаллов карбида кремния методами сублимации и электрической эрозии: Дис.докт. техн. Наук. В.Новгород, 2005.-305 с.

39. Старченко А.Н. Контактно дистанционный метод контроля температуры расплава/ Оптический журнал.-Т.69, №2.-2002.- С.60-64.

40. Карачинов В.А., Ильин С.В.,Торицин С.Б., Карачинов Д.В. Зондовые методы телевизионной пирометрии нагретых газовых потоков.// Научно-техн. конф. "Современное телевидение": Труды. Москва. 2005. - С.68-69.

41. Карачинов В.А., Ильин С.В.,., Карачинов Д.В. Пирометрические зонды на основе карбида кремния// Письма в ЖТФ.- 2005. Т.31 .Вып. 11. С. 1 -4.

42. Селезнев Б.И., Карачинов Д.В., Карачинов В.А., Торицин С.Б."Метод регулярных оптических меток в пирометрии нагретых газовых потоков".//Оптический журнал. 2006, Т73 №5 С.69 -70.

43. Карачинов В.А, Ильин С.В., Карачинов Д.В. Телевизионная пирометрия нагретых газовых потоков // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер. Естеств. и техн. науки. 2004, №28. С.136 -137.

44. Троилин В.И. Оптико электронная система измерения температуры с визуализацией теплового изображения. // Изв.вузов. Приборостроение. 1990. Т.ЗЗ. № 5.- С.83-85.

45. Горелик C.JI. Телевизионные измерительные системы. М.: Наука, 1980.169 с.

46. Карачинов В.А., Ильин С.В., Карачинов Д.В., Торицин К.С. Телевизионные методы исследования структуры пламени.// Научно-техн. конф. "Современное телевидение": Труды. Москва. 2006. - С.41.

47. Бодров В.Н., Рассел М., Обидин Г.И. Результаты экспериментальных исследований телевизионного метода быстрого определения температуры.// Научно-техн. конф. "Современное телевидение": Труды. -Москва. 2006. С.55-58.

48. Поскачей А.А.,Чубаров Е.П. Оптико-электронные системы измерения температуры М.: Энергоатомиздат, 1988. 248 с.

49. Лавров Н.В. Физико-химические основы процесса горения топлива. М.: Наука, 1981.-256 с.

50. Шейндлин А.Е. Излучающие свойства твердых материалов. М.: Энергия,1. V 1974.-472 с.

51. Трефилов В.Н., Мильман Ю.В., Фирстов С.А. Физические основы прочности тугоплавких металлов. Киев: Наук.думка, 1975. - 316 с.

52. Вальковская М.И., Пушкаш Б.М., Марончук Э.М. Пластичность и хрупкость полупроводниковых материалов при испытаниях на микротвердость. Кишинев: Штиинца, 1984. - 107 с.

53. Карачинов В.А. Способ эрозионного копирования карбидокремниевых структур // Патент на изобретение. Москва. 2002. №2189664.

54. Карачинов В.А. Микропрофилирование кристаллов карбида кремния // Наука производству. 2000. №8. С.12-13.

55. Справочник по лазерной технике: Пер. с нем.- М.: Энергоатомиздат, 1991.- 544 с.

56. Лучинин В.В. Структуре- и формообразование микро- и наносистем на основе широкозонных материалов, обладающих полиморфизмом: Автореф. дис.докт.техн.наук. С.-Петербург, 1999. 32 с.

57. Карачинов В.А., Торицин С.Б., Филиппов В.Н. Карбид кремния в телевизионных системах промышленной безопасности // VI Междунар.конф. "Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применение": Материалы Александров: ВНИИСИМС. 2003. - С.163-165.

58. Лебедев А.А. SiC электроника в новом веке. // III Международный семинар "Карбид кремния и родственные материалы": Сборник докладов. НовГУ им.Я.Мудрого: Великий Новгород. 2000. - С.7-12.

59. Верхотуров А.Д., Подчерняева И.А., Прядко Л.Ф., Егоров Ф.Ф. Электродные материалы для электроискрового легирования. М.: Наука, 1988.-224 с.

60. Карачинов В.А. Датчики расхода жидкости и газа на основе профилированных кристаллов карбида кремния // III Междунар. конф. "Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применение": Труды. -Александров: ВНИИСИМС. 1997. Т.2. - С.240-245.

61. Корляков А.В., Лучинин В.В., Субботин О.В., Сазанов А.П., Казарин И.Г., Костромин С.В., Серкова М.Н., Глазина В.Ф., Белых С.В., Первышев А.А.

62. Лучинин В.В. Влияние карбида кремния на современные конструкторско-технологические решения // II Междунар. семинар "Полупроводниковый карбид кремния и родственные материалы": Тезисы докл. НовГУ им.Я.Мудрого: Великий Новгород. 1997. - С.45-47.

63. Баженов О.Г., Карачинов В.А. Эрозионная репликация структур на основе карбида кремния // Письма в ЖТФ. 1996. Т.22. Вып.21. С.26-29.

64. Маслов В.П., Данилов В.Г., Волосов К.А. Математическое моделирование процессов тепломассопереноса .-М.:Наука, 1987.- 352с.

65. Пореев В.А., Пореев Г.В.Экспериментальное определение температурного диапазона телевизионного пирометра // Оптический журнал.-2004.Т.71. №1.- С.70.

66. Сакин И.Л. Инженерная оптика. "Машиностроение", Л., 1976. 288 с.

67. Кругер М.Я., Панов В.А. и др. Справочник конструктора оптико-механических приборов. Л., "Машиностроение", 1967. 760 с.А

68. Гуревич С.Б. Теория и расчёт невещательных систем телевидения "Энергия", Л., 1970.-236 с.

69. Плотников B.C., Варфоломеев Д.И., Пустовалов В.Е. Расчёт и конструирование оптико-механических приборов. М., "Машиностроение", 1972.- 256 с.

70. Бегунов Б.Н., Заказнов Н.П. Теория оптических систем. М., "Машиностроение", 1973.-488 с.

71. Оптические приборы в машиностроении. Справочник. М., "Машиностроение", 1974.-238 с.

72. Волосов Д.С., Фотографическая оптика. (Теория, Основы проектирования, Оптич. характеристики)Учеб.Пособие для киновузов.-2-е изд.-М.,Искусство, 1978.- 543 с.

73. Ландсберг Г.С. Оптика.Учеб. Пособие: Для вузов.-6-е изд.,стереот.-М.:ФИЗМАТЛИТ, 2003.- 848 е.- ISBN 5- 9221-0314-8.

74. Вишневский Г.И, Выдревич М.Г., Косов В.Г., Четвергов М.В. Фоточувствительные приборы с зарядовой связью(ПЗС) для систем дистанционного зондирования земли.// Научно-техн. конф. "Современное телевидение": Труды. Москва. 2006. - С.32-33.

75. Лаухе Ю.; Таиров Ю.М.; Цветков В.Ф.; Щепански Ф. Исследование кинетики окисления монокристаллов SiC // Изв.АН СССР. Неорганич.материалы, 1981.Том 17. №2.- С.254-257.

76. Suzuki A., Matsuami Н., Tanaka.N Auger Electron Spectroscopy Analysis of Thermal Oxide Layers of Silicon Carbide. J. Electrochemical Sociery. 1978, v.125,№1 1, p. 1896-1897.

77. Излучательные свойства твердых материалов. Справочник. / Под ред. А.И. Шейндлина.-М.:Энергия, 1974.-671 с.

78. Петрова А.П. Термостойкие клеи. М.: Химия, 1977.-200 с.

79. Рост полупроводниковых кристаллов и пленок. 4.2/ Под ред. Ф.А. Кузнецова. СО Наука, Новосибирск, 1984.-152 с.

80. Лазаренко Б.Р., Лазаренко Н.И. Способ обработки металлов, сплавов и других токопроводящих материалов // Авторское свидетельство. 1943. №70010.

81. Лившиц А.Л., Кравец А.Т., Рогачев И.С., Сосенко А.Б. Электроимпульсная обработка металлов. М.: Машиностроение, 1967. - 295 с.

82. Золотых Б.Н. Основные вопросы теории электрической эрозии в импульсном разряде в жидкой диэлектрической среде: Автореф. дис.докт.техн.наук. М., 1968.-32 с.

83. Фотеев Н.К. Технология электроэрозионной обработки. М.: Машиностроение, 1980. - 184 с.

84. Мицкевич Н.К., Некрашевич И.Г. Электроэрозионная обработка металлов. М.: Наука и техника, 1988.-216 с.

85. Окунев А.О. Рентгенотопографический анализ дефектов структуры монокристаллического карбида кремния: Автореф.дис.канд.ф.-мат. наук. Новгород, 1999.-21 с.

86. Епифанов В.И., Песина А.Я., Зыков Л.В. Технология обработки алмазов в бриллианты.- М.: Высшая школа, 1976.-319 с.

87. Патент 2247338 РФ. МПК7 G01J 5/00. Способ измерения яркостной температуры объекта / Торицин С.Б., Карачинов В.А. // Б.И.- 2005 №6.

88. Селезнев Б.И., Карачинов Д.В.,.Джеренов И.Г. Анализ погрешностей при измерении температур нагретых газовых потоков методом регулярных оптических меток.// Научно-техн. конф. "Современное телевидение": Труды. Москва. 2006. - С.39-40.

89. Киренков И.И. Метрологические основы оптической пирометрии. М.: Издательство стандартов, 1976. 176 с.

90. Карачинов В.А., Ильин С.В.,Торицин С.Б., Карачинов Д.В.Телевизионные методы диагностики форсунок. // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер. Техн. науки. 2004, №24. С. 155-160.

91. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. -544 с.

92. Карлслоу Г; Егер Д. Теплопроводность твердых тел. М.: Наука, 1969. -362 с.

93. Чернов А.А., Гиваргизов Е.Н., Багдасаров Х.С. и др. Современная кристаллография. Образование кристаллов. М.: Наука, 1980. - 407 с.

94. Мильвидский Н.Г., Освенский В.Б. Структурные дефекты в монокристаллах полупроводников. М.: Металлургия, 1984. - 256 с.

95. Карачинов В.А. Моделирование и анализ тепловых полей и термоупругих напряжений в кристаллах SiC // Рукопись деп. В ВИНИТИ 4.12.87. №8516-В87. 6 с.

96. Карачинов Д.В. Исследование температурных полей нагретых газовых потоков телевизионным методом.// 12-я Научно-техн. конф. преподавателей, аспирантов и студентов: Труды. НовГУ, Великий Новгород, 4-9 апреля 2005. - С.141-142.

97. Burgemeister Е.А., Von Muench W., Pattenpaul E. Thermal Conductivity and Electrical properties of 6H silicon carbide. «J.Appl. Phis», 1979,50, №9, c.5790-5794.

98. ЕЬСиТ.Научно-производственный кооператив «Тор». СПб. 2004

99. Карачинов Д.В. Анализ теплового режима многоэлементного пирометрического зонда на основе карбида кремния // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер. Естеств. и техн. науки. 2005, №34 С. 122 .

100. Карачинов В.А., Ильин С.В.,Торицин С.Б., Карачинов Д.В. Лазерно -телевизионный томограф для диагностики форсунок.// Научно-техн. конф. "Современное телевидение": Труды. Москва. 2005. - С.70-71.

101. Горение и течение в агрегатах энергоустановок./Под ред.В.Е.Алемасова -М.: Янус, 1997.-304 с.

102. Щетинков Е.С. Физико горения газов. М.: Наука, 1965. 340 с.

103. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя.- М.: Наука, 1974. 712 с.

104. Кутателадзе С.С., Леонтьев А.И. Тепломассообмен и трение в турбулентном пограничном слое. М.: Энергия, 1972. - 342 с.

105. Селезнев Б.И., Карачинов Д.В., Торицин К.С. Термомеханические характеристики пирометрических зондов на основе карбида кремния.// Научно-техн. конф. "Современное телевидение": Труды. Москва. 2006. -С.37-38.

106. Осецкий Б.М. Прикладная механика. М.: Высш.школа, 1983 169 с.

107. Жилин В.Г.Волоконно оптические измерительные преобразователи скорости и давления. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 112 с.

108. Финкель В.М. Физика разрушения М.: Металлургия, 1970. - 376 с.

109. Кашарский Б.Д., Безновская Т.Х., Бек В.А. Автоматические приборы, регуляторы и управляющие машины. JL: Машиностроение, 1976.-485 с.

110. Нуждин А.С., Ужанский B.C. Измерения в холодильной технике. М.: Агропромиздат, 1986. - 368 с.

111. Гордов А.Н. Измерения температур газовых потоков. -М.: Машгиз, 1962. -284 с.

112. Карачинов В.А., Ильин С.В.,Торицин С.Б., Карачинов Д.В. Система "Пиротел" в высокотемпературной технологии получения монокристаллов карбида кремния // Научно-техн.конф. "Современное телевидение": Труды. Москва. 2004. - С.52-53.

113. Гайдукевич Ю.Ч. Тепловизионная пирометрическая система // Электронная промышленность. 1987.ЖЗ.- С.59-62.

114. Гущин Г.П. Методы, приборы и результаты измерения спектральной прозрачности атмосферы. JL: Гидрометеоиздат. 1988.-196 с.

115. Патент 2099674 РФ.в 01J5/52. Способ измерения яркостной температуры объекта/ Коротких В.М., Гуляев П.Ю., Гумиров М.А., Еськов А.А., Евстигнеев В.В.//Б.И.-1997-№35.

116. Авторское свидетельство 991182 СССР .G 01J5/14. Устройство для измерения температуры объекта/ Домаренок Н.И., Достанко А.П.//Б.И.-1983-№3.

117. Патент 2247338 РФ. МПК7 G01J 5/00. Способ измерения яркостной температуры объекта / Торицин С.Б., Карачинов В.А. // Б.И.- 2005 №6.

118. ГОСТ 14008-82 Лампы температурные образцовые. Типы и основные параметры. Общие технические требования.

119. Сафьянников Н.М., Шкульков А.В. Способ измерения температуры расплава и устройство для его осуществления / Патент Российской Федерации №2150091 кл. О 0115/00. Опубл. 27.05.2000, Бюл.№15.

120. Свет Д.Я. Формирование полости чёрного излучения с помощью вращающегося тигля с расплавленным металлом / Авт. свидетельство СССР №3338 от 14.04.52.

121. Yeaple F. Laser Set hot pyrometrr corrects for emissivity. Desidn news/12-2-85/89,1985, Vol/41,No.23,p.94-95.

122. Babelot J.-F.Microsecond and sub-microsecond multi-wavelenght pyrometry for pulsed heating technique diagnostics. Temperature, Vol .5, 1982, p.439-446/

123. Свет ДЛ. Способ пирометрических измерений. Патент Российской Федерации №2151382 кл О ОИ 5/60. Опубл. 20.06.2000. Бюл. №17.

124. Жуков Л.Ф., Богдан А.В. Исследование и разработка методов многоцветовой оптической термометрии/ Инженерно-физический журнал. Т.75., №5. - 2002 . -с. 165 -169.

125. Лисиенко В.Г. и др. Способ бесконтактного измерения температуры отражающей поверхности металла. Патент Российской Федерации №2107268 кл О 01) 5/00. Опубл. 20.03.98. Бюл. №8.

126. Корляков А.В., Костромин С.В., Косырева М.М., Лучинин В.В., Мезенов А.В., Никитин И.В., Сазанов А.П., Сак А.В. Инфракрасный микроизлучатель на основе пленочных структур "SiC на диэлектрике"// Оптический журнал. 2001. Т.68. №12. С.109-114.

127. Криксунов Л.З. Справочник по основам инфракрасной техники. М.: Советское Радио, 1978.-400 с.

128. Оптические свойства полупроводников/ Под ред. Р. Уилларда и А. Бира.- . М.: Мир, 1970. С.47-50.

129. Воронкова Е.М.; Гречушников Б.Н.; Дистлер Г.И.; Петров И.П. Оптические материалы для инфракрасной техники. М.: Наука, 1965. -325 с.

130. Патент 2182607 РФ. МКИ4 СЗОВ 23/00, 29/36, 29/66. Способ получения трубчатого кристалла карбида кремния / Карачинов В.А. // Б.И. 2002 -№14.

131. Селезнев Б.И. Люминисцентные, оптические и фотоэлектрические свойства карбида кремния, легированного различными примесями: Автореф. дис.канд.ф-м.наук. Ленинград, 1973. 14 с.

132. Селезнев Б.И., Таиров Ю.М. Примесная фотопроводимость карбида кремния// ФТП. 1974. Т.8. №5. С.2248-2250.

133. Селезнев Б.И., Таиров Ю.М. Оптическое поглощение в n SiC (4Н ) // ФТП. 1974. Т.7. №11.- С.996-997.

134. Карачинов В.А. Эрозионное размерное профилирование кристаллов карбида кремния // Третья Междунар. конф. "Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применение": Труды. Александров: ВНИИСИМС. -1997. Т.2. - С.154-164.

135. Карачинов В.А. Морфология эрозионных следов в кристаллах карбида кремния // Кристаллография. 1998. Т.63. №6. С.1097-1100.

136. Karachinov V.A. Defective structure of the broken layers erosive nature in silicon carbide crystals // V Intern. Seminar on Silicon Carbide and Related Materials: Abstracts. Velikiy Novgorod. 2004. - P.74-75.

137. Карачинов В.А. Микроострийная шероховатость нарушенных слоев эрозионной природы в кристаллах карбида кремния // Кристаллография. 2004. Т.49. №5. С.899-904.

138. Карачинов В.А., Торицин С.Б., Карачинов Д.В. Эффект самосопряженной перфорации аморфных слоев карбида кремния// ЖТФ. 2004. Т.74. Вып. 12.-С.96-97.

139. Васильев А.А., Корляков А.В., Никитин И.В. Тепловые микросистемы на основе карбида кремния // Петербургский журнал электроники. 2001. №34. С.92-101

140. Корляков А.В., Лучинин В.В., Никитин И.В. Применение SiC микронагревательных систем в микросистемной технике // Микросистемная техника. 2000. №2. С.27-31.

141. Карачинов В.А. Термоанемометр на основе карбида кремния // Междунар. сем. "Полупроводниковый карбид кремния и приборы на его основе": Тезисы докл. НовГУ им.Я.Мудрого: Новгород. 1995. С.72-73.

142. Карачинов В.А., Туркин А.В. Тепловой режим термоанемометра на основе карбида кремния // Вестник НовГУ им.Я.Мудрого. Сер. Естеств. и техн. науки. Новгород. 1997. №5. С.6-8.

143. Korlyakov A.V., Luchinin V.V., Nikitin I.V. SiC Sensors/Actuators using Heat release and heat Absorptoin Effects // III Intern. Seminar on Silicon Carbide and Related Materials: Abstracts. Novgorod the Great. 2000. - P. 139-140.

144. Karachinov V.A. The heat-loss anemometer probes with burn on the basis of silicon carbide crystals // V Intern. Seminar on Silicon Carbide and Related Materials: Abstracts. Velikiy Novgorod. 2004. - P. 105-106.

145. Лучинин B.B., Таиров Ю.М. Карбид кремния перспективный материал электроники //Изв.ВУЗов. Электроника. 1997. №1. - С. 10.

146. Мохов Е.Н. Примеси и собственные дефекты в карбиде кремния в связи с условиями роста, легирования и релаксационного отжига: Дис.докт. ф.-мат. Наук. С.-Петербург. 1998. 47 с.

147. Лыков А.В. Тепломассообмен. М.: Энергия. 1978. - 480 с.

148. Дульнев Г.Н., Парфенов В.Г., Сигалов А.В. Методы расчета теплового режима приборов. М.: Радио и связь. 1990. - 312 с.

149. Андронов A.M., Копылов Е.А., Гринглаз Л.Я. Теория вероятностей и математическая статистика. СПб.: Питер.2004.- 461с.