Жидкостной эпитаксии

Многие задачи привода ротора весьма просто решаются путем применения электромагнитных муфт, устанавливаемых между приводными двигателями и ротором. Пуск и регулирование частоты вращения ротора связаны с потерями в электромагнитных муфтах, которые нагревают последние. В случае необходимости большого и плавного диапазона изменения частоты вращения ротора электромагнитные муфты с водяным (жидкостным) охлаждением вполне могут обеспечить надежную работу. Однако, как указывалось ранее, для привода ротора в большинстве случаев необходим ограниченный диапазон регулирования частоты вращения. При этом находят применение более простые электромагнитные муфты с воздушным охлаждением в сочетании с многоскоростной коробкой перемены передач, вращаемой многоскоростными асинхронными двигателями. Возможность плавного регулирования частоты вращения в диапазоне, определяемом допустимыми потерями в муфте, позволяет в данном случае на каждой механической и электрической ступени иметь дополнительное плавное регулирование частоты вращения в ограниченном диапазоне. Это обеспечивает в целом довольно широкий диапазон регулирования частоты вращения ротора.

Возбудитель II - шестифазный синхронный генератор со встроенным однополупериодным выпрямителем. Возбуждение электромагнитное осуществляется выпрямленным током подвозбудителя. Обмотка возбуждения кольцевая, заключена в магнитную систему, состоящую из двух литых магнитопроводов с когтеобразными полюсами, число полюсов 12. В генераторах с непосредственным жидкостным охлаждением конструкция полюсов возбудителя обычная с наборным сердечником и обмоткой возбуждения на каждом полюсе. Для обеспечения линейной характеристики системы регулирования возбудитель выполняется ненасыщенным, с линейной характеристикой холостого хода. Это приводит к увеличению массы возбудителя. Кроме того, на габаритную мощность возбудителя оказывает влияние и схема выпрямления вращающегося выпрямителя.

Таблица 7.2 Генераторы с непосредственным жидкостным охлаждением

Следующим шагом в развитии микроэлектронной СВЧ-аппаратуры являются многоканальные СВЧ ГИФУ с общей герметизацией и жидкостным охлаждением, что позволяет снизить в 2 раза массу и объем в 5 раз по сравнению с устройством, выполненным на основе отдельных ГИФУ, устанавливаемых на общей СВЧ—коммутационной плате с жидкостным охлаждением. При этом выигрыш получен только за счет уменьшения металлоемкости конструкции устройства и исключения кабелей коммутации.

На статоре укреплена беспазовая обмотка якоря с жидкостным охлаждением, применяемым также для коммутатора. В подобных ЭМН мощность ЭМ достигает десятков киловатт. Приведем параметры одного из разработанных ЭМН для ЛА [5.19]: мощность ЭМ Р = 2() кВт; напряжение [7=270 В; диапазон частоты вращения ротора п — (8 -=-16) 10 3 об/мин, соответствующий диапазон КПД г) = 0,97ч-0,96; потребляемая системой охлаждения мощность Р0 = 2,1 кВт (для якоря 0,7 кВт, для коммутатора 1,4 кВт); КПД коммутатора г)к = 0,93, его масса Мк = 8 кг; масса ЭМН Л/ = 810кг, его запасенная энергия W3 = 57,5 МДж и удельная энергия \V3_уд = 72 кДж/кг; удельная энергия маховика WMiyfl= 160 кДж/кг.

Рис, 2.7. Конструкция ячейки с жидкостным охлаждением:

В машинах с самовентиляцией на вентиляционные потери расходуется часть подводимой к машине мощности. В машинах с принудительной вентиляцией или с жидкостным охлаждением для циркуляции охлаждающего агента — воздуха, газа или жидкости — устанавливают вентиляторы или компрессоры с независимым приводом, Потребляемая их двигателями мощность учитывается при расчете КПД основной машины как потери на вентиляцию.

6-10. Продольный разрез мощного турбогенератора фирмы Дженерал Электрик (США) с жидкостным охлаждением обмотки статора и водородным охлаждением обмотки ротора и сердечника.

•— с жидкостным охлаждением 152, 155 •— синхронных машин 148

Отечественные заводы изготовляют турбогенераторы с воздушным, водородным и жидкостным охлаждением, а также гидрогенераторы с воздушным и жидкостным охлаждением (табл. П2.1 и П2.2).

3) многоструйная радиальная система охлаждения магнитопровода статора и обмотки ротора водородом, совмещенная с жидкостным охлаждением обмотки статора водой ( 62-5);

В результате измерений диффузионной длины it слоях арсенида галлия толщиной 1—10 мкм, выращенных с помощью жидкостной эпитаксии, были получены концентрационные зависимости диффузионной длины электронов и дырок. Значения диффузионной длины лежат в интервале от десятых долей до единиц микрометров при концентрации основных носителей заряда 1016—1019 см~3. Зависимость диффузионной длины электронов и дь рок в эпитакси-альных слоях арсенида галлия от концентрации основных носителей заряда представлена на 4.6.

Описанный метод с успехом был использован для исследования тонких слоев арсенида галлия, выращенных методом жидкостной эпитаксии на подложках л-типа электропроводности. Возбуждение фотолюминесценции осуществлялось излучением гелий-неонового лазера с частотой модуляции 75, 32 МГц. При комнатной температуре соотношение (4.65) обычно выполняется.

Основные преимущества метода жидкостной эпитаксии следующие. Отсутствует необходимость использовать стехио-метрические расплавы; рост фазы может происходить при любой комбинации температур и составов вблизи линии ликвидуса.

Благодаря тому что при жидкостной эпитаксии возможна

Малые скорости роста в процессе жидкостной эпитаксии дают возможность управлять размерами слоя с точностью, во много раз превышающей достигаемую в диффузионных и других процессах профилирования. Это особенно важно при получении многослойных периодических структур.

При использовании метода жидкостной эпитаксии существенно упрощается процесс утилизации отходов (например, дорогого и дефицитного металла — галлия).

4.17. Классификация основных вариантов жидкостной эпитаксии

4.18. Схема контейнера для жидкостной эпитаксии по методу

Основные варианты осуществления жидкостной эпитаксии представлены на 4.17.

Согласно классической методике жидкостной эпитаксии, предложенной Нельсоном, компоненты исходного раствора и подложку помещают в противоположных концах контейнера ( 4.18). Обычно используют поворотную или качающуюся конструкцию печи. После выдержки при температуре, определяемой видом фазовой диаграммы рассматриваемой системы, и образования насыщенного раствора жидкую фазу сливают на закрепленную подложку. При медленном охлаждении возникает пересыщение раствора, его распад и выделение растворенного вещества с одновременной кристаллизацией на подложке в виде эпитаксиального слоя, легирование которого можно проводить в это же время.

4.19. Температурно-временной режим жидкостной эпитаксии: