Розробка технологічних прийомів збирання кристалічних сцинтиляційних детекторів. Обґрунтування математичної моделі пружного стану порошку світло-відбивних оболонок. Вирішення проблеми компенсації неузгоджених теплових змін розмірів елементів конструкції.
Аннотация к работе
ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана в Інституті монокристалів НАН України, м. Науковий керівник: доктор технічних наук, професор, член.-кор. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор, Борщов Вячеслав Миколайович Науково-дослідний технологічний інститут приладобудування, начальник відділення мікроелектроніки кандидат фізико-математичних наук, Майданюк Володимир Карпович Київський національний університет ім. Захист відбудеться 27 червня 2000 р. о 13-15 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.052.03 в Харківському державному технічному університеті радіоелектроніки (61166, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського державного технічного університету радіоелектроніки (61166, м.Розробка обладнання, конструкції та технологічних прийомів збирання кристалічних сцинтиляційних ВТС детекторів, які здатні витримувати підвищені механічні та теплові впливи, за рахунок впровадження: а) спеціальних засобів по узгодженню теплових змін осьових розмірів їх основних компонентів; б) багатофункціональності СО, яка при належних оптичних показниках по відношенню до сцинтилятора водночас виконує функції радіального компенсатора неузгоджених з контейнером теплових змін його розмірів та механічного демпфера. Для досягнення цієї мети було поставлено такі завдання: а) обґрунтувати математичну модель пружного стану матеріалу СО; б) на основі матмоделювання вивчити процеси формування СО; в) обґрунтувати ефективні методи формування СО та розробити технологічні прийоми для їх втілення; г) розробити технологічне устаткування для формування СО та збирання детекторів; д) розробити засоби компенсації неузгоджених теплових змін осьових розмірів сцинтилятора та контейнера е) одержати математичні залежності для визначення режимних параметрів процесу формування СО та для обґрунтування конструкції і вибору матеріалів деталей компенсаторів неузгоджених теплових змін розмірів сцинтилятора та контейнера. Наукова новизна роботи полягає у наступних результатах: 1) Стосовно математичної моделі пружного стану порошкової СО, що перебуває в стані формування, тобто системи рівнянь граничної рівноваги ідеально-звязного середовища: а) надано подальшого розвитку методу перетворювання незалежних змінних по розвязку, в наслідок чого гарантується перехід на сітку характеристик - ліній сковзання; б) одержано співвідношення на осях декартових координат, що звязують компоненти тензора напруження та незалежні координати; в) одержано інтеграл зовнішнього навантаження для задачі ущільнення модельного середовища у вузькому вертикальному зазорі; г) проведено уточнення правила знаків дотичних напружень, яке дає можливість однозначно визначитися із орієнтацією їх векторів в довільній точці області граничної рівноваги. У відповідності із названими методами формування СО розроблено і захищено патентами технічні засоби для їх застосування: а) для поетапного формування трубчатим інструментом (паралельно вирішено проблеми захисту сцинтиллятора від механічних пошкоджень, та проявів склепоутворення в тілі СО під час її формування); б) для одномоментного ущільнення матеріалу СО, стосовно детектора із конічним сцинтилятором, коли ущільнення порошку СО виконується шляхом запресовки сцинтилятора в контейнер; в) для збирання спеціально розробленої конструкції детектора із циліндричним сцинтилятором шляхом перепресовки, коли спочатку СО формується поетапно трубчатим інструментом і має свідомо завищену товщину стінок, а потім шляхом прогону через складану конічну обойму доущільнюються, а вся конструкція переміщується в контейнер. Для випадку, коли сцинтилятор має значну довжину і СО не змозі компенсувати неузгоджені з контейнером теплові зміни їх осьових розмірів розроблено: а) конструкцію компенсатора, що абсолютно жорсткий по відношенню до механічних впливів і змінює свою довжину тільки під дією тепла і до того ж у зворотному напрямкові; б) конструкцію гофрованого контейнера, що здатний подовжуватися і скорочуватися згідно тепловим змінам довжини сцинтилятора; в) пружинний компенсатор, який не жорсткий відносно осьових ударів, але в порівнянні з аналогами вирізняється підвищеною надійністю.У першому розділі, на основі огляду літератури, приведено аналіз відомих конструктивно-технологічних рішень по ВТС детекторах. Проаналізовано також матеріали і технології, що мають відношення до ВТС детекторів. Другий розділ присвячений виборові математичної моделі середовища, властивості і стан якого найбільш повно відповідають порошковому матеріалові СО в процесі її формування та в готовому виробі. З точки зору технології формування порошкової СО найбільше цікавить фінальна стадія ущільнення середовища, та його стан і властивості в готовому виробі, тобто, знову ж таки статика.