CC BY
7Для решения этих задач предложены электроаналитические и титриметрические методы [3, 4], которые обладают высокой чувствительностью и точностью результатов, малым временем проведения анализа и возможностью автоматизации. Также возможно микропроцессорное и программное управление аналитическим процессом. Из всего многообразия электроаналитических методов были выбраны инверсионная вольтамперометрия и ионометрия [5, 6].
На основе данных методов создана система мониторинга параметров процесса рекуперации безотходных технологий [7], включающая в себя методы и средства контроля неорганических и органических загрязнений.
Разработанные и аттестованные методы и средства контроля позволяют:
- осуществлять оперативный экспрессный высокочувствительный контроль реагентов рекуперации;
- гарантировать минимальные загрязнения поверхности полупроводниковых подложек реагентами рекуперации;
- оптимизировать технологический процесс очистки кремниевых пластин и повысить коэффициент безотходности.
Результаты проведенных экспериментов и промышленных испытаний, сравнительные показатели качества очищаемой поверхности кремниевых пластин свидетельствуют о том, что разработанная технология является высокоэффективной и позволяет сократить на 90-95% потребление серной кислоты, значительно снизить (в 10-100 раз) промстоки и затраты на транспортные расходы и дополнительные реактивы, повысить срок службы оборудования и экологическую безопасность производства.
С помощью разработанных методов и средств контроля чистоты реагентов доказана практическая осуществимость процессов очистки поверхности кремниевых пластин растворами состава (акт H2SO4 + СЕокисл).
Литература
1. Золотое Ю.А. Исследования в области аналитической химии веществ высокой чистоты. - В кн.: Успехи аналитической химии. - М.: Наука, 1996. - С. 3-28.
2. Ковалев А.А. Особенности технологического процесса очистки полупроводниковых структур на основе электрохимического синтеза и рекуперации растворов // Изв. вузов. Электроника. - 2006. - № 4. - C. 13-17.
3. Отто М. Современные методы аналитической химии: Пер. с нем. - М.: Техносфера, 2003. - Т. 1 - 412 с.
4. Миомандр Ф., Садки С., Одебер П., Меалле-Рено Р. Электрохимия. - М.: Техносфера, 2008. - 360 с.
5. Бонд А.М. Полярографические методы в аналитической химии. - М.: Химия, 1983. - 328 с.
6. DavidK., Gosser Jr. Cyclic voltammetry: simulation and analysis of reaction mechanisms. - N.Y., 1994. - 155 p.
7. Диагностика безотходных технохимических процессов планарного микроэлектронного производства методами вольтамперометрии / Т.И.Хаханина, Ю.Н. Торгашое, СЮ.Хаханин и др. // Оборонный комплекс - научно-техническому прогрессу России. - 2001. - № 2. - С. 73-78.
Поступило 9 февраля 2010 г.
Хаханин Сергей Юрьевич - кандидат технических наук, заместитель начальника лаборатории НПК «Технологический центр» МИЭТ. Область научных интересов: микроэлектромеханические системы, методы и средства контроля, безотходные технологии, очистка поверхности материалов. E-mail: S.Khakhanin@tcen.ru
УДК 004.942:519.876.5
Сравнение методов обнаружения периодичности стохастических сигналов
АунгПхио Вин, В.М.Трояноеский
Московский государственный институт электронной техники (технический университет)
Методы радиоэлектроники и информационных технологий [1, 2] могут быть успешно применены для одной из важнейших проблем астрофизики [3], возникающей при изучении рентгеновского излучения от двойных звезд. Помимо шумов и помех, действующих на приемное устройство, обычно фиксируется лишь часть полезных данных. Совокупность этих условий
© Аунг Пхио Вин, В.М.Трояновский, 2010
3 2,5 2
1,5 1
0,5 0
-0,5° -1 -1,5 -2 -2,5L
Компоненты и реализация исходного сигнала
создает дополнительные трудности при обработке сигналов, что привело к разработке ряда алгоритмических методов выделения полезной информации [4, 5].
Известно [1], что эффективность обнаружения периодических сигналов любой природы зависит от уровня помех и точности настройки согласованного фильтра [6]. Влияние уровня помех и точности настройки согласованного фильтра на эффективность обнаружения полезного сигнала исследовано в [7]. В настоящей работе эти результаты сравниваются с результатами методов, описанных в [4-6].
С помощью компьютерного моделирования алгоритмов для названных методов получены реализации сигналов, имитирующих обнаружение зашумленного излучения двойной звезды. При моделировании принята длина реализации в 10000 отсчетов, что позволило исследовать процессы с высоким уровнем помех; период полезного сигнала - 100 отсчетов, ширина полезного импульса - 8 отсчетов. В созданной программе имеется возможность устанавливать уровень помехи (как отношение среднеквадратического значения помехи к амплитуде сигнала) и уровень потерь (как процент потерянных импульсов), регулировать порог сравнения, а также повторять эксперименты с накоплением статистических данных. Результаты моделирования одной из реализаций исходного сигнала представлены на рисунке. В процессе экспериментов исследовалась помехоустойчивость сравниваемых алгоритмов обнаружения периодичности сигнала на фоне помех и потерь импульсов.
Результаты 140 экспериментов свидетельствуют, что фурье-анализ [5], автокорреляционный [1] и фазовый анализ [4] надежно работают лишь при отношениях помеха/сигнал, не превышающих 1-2. В этом диапазоне работоспособность этих методов мало зависит от уровня потерь полезного сигнала. Применение согласованного фильтра [6] в тех же условиях позволяет уверенно работать при отношениях помеха/сигнал, равных 8 и более, различая при этом уровень потерь полезного сигнала до 50% и более.
В результате эксперимента подтверждено, что фурье-анализ и автокорреляционный анализ не требуют априорных сведений о периоде искомого сигнала, но для борьбы с помехами требуют увеличения объема экспериментальных данных. Применение согласованного фильтра наряду с высокой помехоустойчивостью позволяет эффективно решать задачу обнаружения периодических сигналов. При этом априорная неопределенность относительно частоты и фазы полезного сигнала может быть преодолена за счет привлечения необходимых вычислительных мощностей для повторения расчетов в требуемом диапазоне ожидаемых периодов полезного сигнала.
Литература
1. Сосулин Ю.Г. Теория обнаружения и оценивания стохастических сигналов. - М.: Сов. радио, 1978. - 319 с.
2. Трояновский В.М. Информационно-управляющие системы и прикладная теория случайных процессов: учеб. пособие. - М.: Гелиос АРВ, 2004. - 304 с.
3. Гинзбург В.Л., Догель В.А Некоторые проблемы гамма-астрономии // Успехи физических наук. - 1989. -Т. 158, вып. 1. - С. 3-58.
4. Jurkevich I. A Method of computing periods of cyclic phenomena // Astrophys. and Space Sci. - 1971. - Vol. 13. - P. 154.
5. Deeming T.J. Fourier analysis with unequally-spaced data // Astrophys. and Space Sci. - 1975. - Vol. 36. - P.137-158.
6. Миддлтон Д. Введение в статистическую теорию связи / Пер. с англ. под ред. Б.Р. Левина: В 2 т. - М.: Сов. радио,1962.
7. Аунг П.В. Моделирование процесса обнаружения излучения двойных звезд // Современные информационные технологии - 2009: тезисы докл. 13-й Междунар. науч.-техн. конф. - URL: http://www.mephi.ru/molod.
Поступило 25 января 2010 г.
Трояновский Владимир Михайлович - доктор технических наук, профессор кафедры информатики и программного обеспечения вычислительных систем МИЭТ. Область научных интересов: информационное и программное обеспечение управляющих систем, обработка случайных процессов. E-mail: troy40@mail.ru
Аунг Пхио Вин - аспирант кафедры информатики и программного обеспечения вычислительных систем МИЭТ. Область научных интересов: информационное и программное обеспечение управляющих систем, обработка случайных процессов.
