[發明專利]用于人工長晶的熔湯表面流速測定方法及長晶設備

在審

• 申請號: 201410313569.3
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN105220230A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 王博仲;郭重顯
• 申請（專利權）人: 王博仲
• 主分類號: C30B29/20
• 分類號: C30B29/20;C30B17/00;C30B15/26
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所(普通合伙) 11276
• 代理人: 宋菲;劉云貴

1.一種用于人工長晶的熔湯表面流速測定方法，其特征在于，包含：

A、先后攝得熔湯表面的第一影像與第二影像，這兩個影像攝得的時間間隔為Δt；

B、將該第一影像中的區塊定義為多個第一網格區域，并計算這些網格區域分別對應的第一形心坐標；

C、將該第二影像中的區塊定義為多個第二網格區域，并計算這些網格區域分別對應的第二形心坐標；

D、取得位于這些第一網格區域內的第二形心坐標，計算這些第一網格區域內對應的第二形心坐標與第一形心坐標間的形心位移，以取得多個形心位移；

E、根據多個形心位移以及Δt，計算熔湯表面流速。

2.如權利要求1所述的熔湯表面流速測定方法，其特征在于，進一步包含：

重復多次步驟A～D，將前次的第二影像，當作下次的第一影像，取得多個形心在兩個以上的影像中的連續形心位移；以及

于步驟E中，根據該多個形心的連續形心位移以及Δt，計算兩個以上連續影像中的熔湯表面流速。

3.如權利要求2所述的熔湯表面流速測定方法，其特征在于，進一步包含：

于步驟D中，根據該多個形心位移以及Δt，計算這些形心的移動速率，當一個形心的移動速率大于15cm/秒時，定義該形心為不信任形心，于后續的計算中移除該不信任形心的形心位移。

4.如權利要求3所述的熔湯表面流速測定方法，其特征在于，進一步包含：

于步驟B中，當一個網格區域的面積小于25cm²時，定義該網格區域為不信任區域，于后續的計算中移除該不信任區域。

5.如權利要求4所述的熔湯表面流速測定方法，其特征在于，進一步包含：

當一個形心的連續形心位移中的各個形心位移變化過大時，定義該形心為不信任形心，于后續的計算中移除該不信任形心的形心位移。

6.如權利要求5所述的熔湯表面流速測定方法，其特征在于，進一步包含：

于步驟D中，假設這些形心位移為常態分布，計算這些形心位移的標準偏差及平均值，當一個形心的形心位移與平均值相差兩個標準偏差以上時，定義該形心為不信任形心，于后續的計算中移除該不信任形心的形心位移。

7.如權利要求6所述的熔湯表面流速測定方法，其特征在于，根據該多個形心的連續形心位移以及這兩個影像拍攝的時間間隔，計算該多個形心的平均移動速率，根據該多個形心的平均移動速率的平均值定義熔湯表面流速。

8.如權利要求6所述的熔湯表面流速測定方法，其特征在于，根據該多個形心的連續形心位移以及這兩個影像拍攝的時間間隔，計算該多個形心的平均移動速度，根據該多個形心的平均移動速度的平均值定義熔湯表面流速。

9.如權利要求8所述的熔湯表面流速測定方法，其特征在于，當一個形心的平均移動速度與其他形心的平均移動速度差異過大時，定義該形心為不信任形心，于后續的計算中移除該不信任形心的形心位移。

10.如權利要求9所述的熔湯表面流速測定方法，其特征在于，于步驟A中，進一步針對該第一影像及與第二影像進行二值化的圖像處理。

11.如權利要求10所述的熔湯表面流速測定方法，其特征在于，這兩個影像拍攝的時間間隔Δt為1/30秒。

12.一種人工長晶設備，其特征在于，根據如權利要求1至10中任一項所述的熔湯表面流速測定方法測定熔湯表面流速。

13.如權利要求12所述的人工長晶設備，其特征在于，該人工長晶設備根據所測得的熔湯表面流速控制一加熱線圈的加熱功率。

14.如權利要求13所述的人工長晶設備，其特征在于，該人工長晶設備根據所測得的熔湯表面流速控制一晶種升降裝置。