使用交变电流的CZ加热器磁场效应分析

摘要

为了探索CZ加热器通上交流电的磁场效应,本课题借助ANSYS13.0有限元仿真模拟软件计算了通有交流电的原加热器模型和螺旋加热器模型产生的磁场。首先仿真了原模型产生的磁场,并讨论了电流频率和斜切栅对磁场大小的影响。本文还特意介绍了应用于拉晶的非静态磁场,并基于此原理通过改变三相交流电的频率、相位差,着重研究了新模型螺旋型加热器模型产生的行波磁场。最后对外加横向磁场仿真间接验证算法的正确性,并且计算出作为行波磁场所需的磁感应强度。得到以下主要结果:
　　1.原加热器产生的磁场为旋转磁场,但是非常的微弱。因为电流在路径上的反平行流动,所以感应出的磁场会相互抵消。
　　2.由于集肤效应,磁场随着电流频率的增加趋近于坩埚壁。
　　3.在频率为100hz,相位差为0°时得到最大磁感应强度为650高斯。磁感应强度会随着相位差的增大而减小。
　　4.通过间接验证计算,利用行波磁场拉晶所需的最大磁感应强度为265高斯,在频率50hz,相位差为120度时获得。

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1 绪论

1.1内建磁场的研究背景及意义

1.2内建磁场研究进展

1.3现应用于拉晶的各种磁场介绍

1.3.1 静态磁场

1.3.2 非静态磁场

1.4本课题研究目的及内容

2. 原加热器模型产生磁场分析

2.1原加热器模型参数

2.2 不同频率下的磁场分析

2.3斜切栅模型对磁场的影响

2.4超高频率对磁场的影响

3. 螺旋加热器模型产生磁场分析

3.1类垂直磁场分析

3.2类勾型磁场分析

3.3类行波磁场分析

3.3.1 行波磁场产生基本原理

3.3.2 行波磁场的优势

3.3.3类行波磁场分析

4. 结果的间接验证

5. 总结

致谢

参考文献