Радіовимірювальні перетворювачі для визначення товщини плівок на основі пристроїв з від’ємним опором

Abstract

Дисертаційну роботу присвячено розробці нового класу перетворювачів для визна-чення товщини плівок, принцип роботи яких базується на викорис¬танні функціональної за-лежності частоти генерації транзисторної структури з від’ємним опором від зміни товщини вимірюваного матеріалу, що надає мож¬ливості підвищення чутливості і роздільної здатності метрологічних засобів. У дисертаційній роботі були розроблені теоретичні підходи до створення математич-них моделей радіовимірювальних перетворювачів для визначення товщини на основі при-строїв з від’ємним опором за допомогою методу змінних стану. Вперше розроблені та експериментально перевірені на адекватність динамічні математичні моделі радіовимірювальних перетворювачів для визначення товщини плівок на основі пристроїв з від’ємним опором в часовій області, що дозволило визначати зміну величини струмів і напруг в часі та отримати функції перетворення і чутливості розроблених засобів. Розроблено пакет прикладних програм в обчислювальному середовищі «Maple» для моделювання та розрахунків динамічних характеристик перетворювачів з врахуванням залежності параметрів елементів схем пристроїв від впливу товщини. Надані рекомендації щодо застосування розроблених перетворювачів у різних системах виробництва плівок і покриттів.

Диссертация посвящена разработке нового класса преобразователей для определения толщины пленок, принцип работы которых основан на использовании функциональной зависимости частоты генерации транзисторной структуры с отрицательным сопротивлением от изменения толщины измеряемого материала, что дает возможность повышения чувствительности и разрешающей способности метрологических средств. Разработан пакет прикладных программ в вычислительной среде «Maple» для моделирования и расчетов динамических характеристик преобразователей с учетом зависимости параметров элементов схем устройств от влияния толщины. Даны рекомендации по применению разработанных преобразователей в различных системах производства пленок и покрытий.

Thesis is devoted to developing a new class of converters to determine the film thickness, the principle of which is based on the functional dependence of generation frequency transistor structure with negative resistance of the material thickness changes measured, providing opportunities to increase the sensitivity and resolution metrology tools. The thesis was a theoretical approach to creating mathematical models of the radiomeasur-ing converters to determine the thickness based devices with negative resistance by method of the state variables. First developed and experimentally tested the adequacy of mathematical models of dynamic radio measuring transducers for determining the thickness of films based on negative re-sistance devices in time domain, allowing to determine the change magnitude of currents and volt-ages in time and get the transfer function and sensitivity of the developed facilities. A computer program in the computing environment «Maple» for modeling and calculation of dynamic charac-teristics of sensors with regard to dependence of elements of circuit devices from the effects of thickness. Provided recommended converters designed for use in different systems of production of films and coatings.