超聲波法檢測單晶硅棒缺陷三維重構(gòu)研究.pdf

1、近些年來，隨著太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，國內(nèi)外對單晶硅的需求量急劇增加。因此，單晶硅生產(chǎn)質(zhì)量的檢測要求也更多的引起了人們的關(guān)注。在單晶硅的拉制過程中，會由于一些不確定的因素，在單晶硅棒內(nèi)形成雜質(zhì)、裂紋、氣泡等缺陷，影響到切片質(zhì)量和切片設(shè)備的安全。因此，在切片之前，無損傷的檢測出硅棒中缺陷的存在性，并對其進行準確的定位、定量分析，可以有效的提高成品質(zhì)量、保護設(shè)備安全、降低生產(chǎn)成本、提高工作效率等。
　　在對五大常規(guī)無損檢測優(yōu)缺點的對

2、比基礎(chǔ)上，本文采用超聲波無損檢測對硅棒進行檢測;為了提高檢測的靈敏度和檢測的準確性，采用了透反結(jié)合的圓周遍歷檢測方法，在徑向與軸向上對硅棒全面掃查;為了得到更加直觀的檢測結(jié)果，本文在傳統(tǒng)的超聲A型、B型顯示的基礎(chǔ)上，對回波信號進行極坐標顯示與三維重構(gòu)顯示。本文的主要工作、成果如下:
　　首先介紹了課題的相關(guān)研究背景與現(xiàn)狀，超聲檢測技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢以及三維重構(gòu)算法在超聲檢測中的應(yīng)用。
　　研究了超聲波的基本特性、傳播規(guī)律以

3、及超聲波無損探傷的基本原理，分析了超聲波透射法和反射法各自的優(yōu)缺點，針對單晶硅棒材特點，采用了透反結(jié)合的圓周遍歷檢測方法，并設(shè)計搭建實驗檢測平臺，利用平臺進行檢測實驗。
　　研究了三維重構(gòu)算法在超聲檢測中的應(yīng)用，具體闡述了MC算法的原理與實現(xiàn)流程。對于底面回波不明顯的現(xiàn)象，引入了底面回波構(gòu)造法，并描述了具體實施方法，通過實驗驗證其可行性。
　　分析了實驗采集到的回波數(shù)據(jù)，對回波數(shù)據(jù)進行極坐標映射，利用Matlab軟件編寫三維