ПРОЕКТ ПО ТЕМЕ: «РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ И АЛГОРИТМОВ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ МОНОКРИСТАЛЛОВ САПФИРА»

Обобщенная структура управления технологическим процессом получения монокристаллов сапфира

Алгоритм проектирования математического и информационного обеспечения получения монокристаллов сапфира

Модель процессов теплопереноса в установках для получения монокристаллов сапфира по методу горизонтально-направленной кристаллизации
Эскиз конструкции печи СЗВН 155.320: 1 – теплоизоляционные экраны; 2 – контейнер с кристаллом сапфира; 3 – вольфрамовый нагреватель; 4 – устройство для механического перемещения лодочки (волокуша); 5 – тепловой узел
а)
б)
Схемы к расчету процесса горизонтальной направленной кристаллизации: 1 – кристалл; 2 – расплав; 3 – шихта; 4, 5, 6, 7,8 – боковые поверхности кристалла; S1, S2, S3 – верхние и нижние границы

Расчет распределения температуры в системе кристалл-расплав-шихта
(в контейнере расплав и шихта) при производстве монокристаллов сапфира

Сравнительная характеристика
экспериментальных и расчетных данных
Гистограммы, отражающие разницу
расчетных и экспериментальных значений В ходе решения оптимизационной задачи симплекс-методом были определены режимы роста кристаллов. наименьшее значение скорости движения лодочки (6 мм/ч) и наибольшие значения мощности нагревателя (22,5 кВт) и степени вакуума (0,06 Па).
Достоверность полученных теоретических результатов
Линейная модель зависимости уровня дефектов в кристалле от параметров роста: y=b0 + b1x1 + b2x2 + b3x3, где x1 – скорость движения лодочки (мм/час);
x2 – мощность нагревателя (кВт); y – количество пузырей на единицу площади (см-2); x3 – степень вакуума (Па).

Интерфейс программных модулей информационной системы получения монокристаллов сапфира

Интерфейс программных модулей экспертной системы получения монокристаллов сапфира

Интерфейс программных модулей экспертной системы обработки монокристаллов сапфира

Публикации
По теме проекта у исполнителя имеется 27 публикаций, из них 4 статьи в центральной печати, 1 монография, 3 свидетельства о регистрации программ, 1 депонированная научная работа, 18 работ в сборниках трудов конференций.
Некоторые из них:
1. Малюков С.П., Клунникова Ю.В. Оптимизация производства изделий из сапфира для электронной техники
Германия: LAP Lambert Academic Publishing, 2012. – 151 с. – ISBN 978-3-8473-2911-4.
2. Малюков С.П., Клунникова Ю.В. Моделирование распределения температуры в процессе роста монокристаллов сапфира методом горизонтальной направленной кристаллизации в трехмерных координатах // Известия ЮФУ. Технические науки. Тематический выпуск «Нанотехнологии». – 2011. – № 4.– С. 86–94.
3. Клунникова Ю.В. Модель влияния параметров технологического процесса получения сапфира на качество кристаллов // Известия ЮФУ. Технические науки. Тематический выпуск «Интеллектуальные САПР». – 2010. – № 7. – С. 198–203.
4. Малюков С.П., Нелина С.Н., Клунникова Ю.В. Методы оптимизации технологического процесса получения монокристаллов лейкосапфира // Известия ЮФУ. Технические науки. Тематический выпуск «Интеллектуальные САПР». – 2010. – № 7. – С. 210–216.