论文部分内容阅读
近年来,随着光伏产业的迅速发展,单晶硅产量呈现稳步增长的趋势。与此同时,对硅片的质量检测也越来越受到重视。在单晶硅的制备过程中,由于某些因素的影响会在硅棒内部形成诸如气泡、杂质等缺陷,对后面的工序产生不利影响,影响切片质量。因此,提前无损伤地发现硅棒中缺陷的存在性并对其进行有效的定位、定量分析,对保证成品质量、保护设备、降低成本以及提高工作效率等都有非常重要的意义。
对比五大常规无损检测各自的优劣及各自的适应范围,本文选用超声无损检测进行硅棒内部缺陷检测实验;为提高缺陷检测的灵敏度,减小误判率,采用反射法和透射法相结合的检测方法;由于实际测量中得到的超声检测信号存在信噪比低的现象,本文将信号处理理论与算法应用到实验得到的超声扫描信号中;为提高检测结果的直观性,本文对实验采集的超声回波信号进行了极坐标显示成像。本文的主要工作、成果如下:
首先阐述了课题的研究背景、超声检测技术现状及发展趋势及非金属超声检测的进展,总结了超声检测信号的分析方法及小波分析在超声检测信号中的研究现状。
研究了超声波的基本特征、传播特性和超声波缺陷检测原理;对比分析了超声反射法和透射法的优缺点,针对单晶硅棒检测选用透射法和反射法相结合的检测方法;针对回波信号信噪比低的问题,分析了小波去噪原理,研究了小波分解、小波重构原理,并对实验得到的超声回波信号进行小波处理;为了提高检测结果的直观性,研究了超声检测回波信号中缺陷的定位,定深度的描述方法以及B型回波显示与极坐标显示的具体实施方法。
超声回波数据处理基于PC机硬件平台和MATLAB软件平台实现,用MATLAB软件平台实现对超声回波信号的小波函数不同参数去噪,通过比较,确定出最适合本课题的参数;并用这些参数对所有采集到的超声回波信号进行处理,将处理后的信号分别进行超声回波A型、B型以及极坐标显示成像,与去噪前的成像进行对比分析;并对去噪后的成像质量,缺陷特征进行了分析。