5 - МОН-структура;

13 - амплітудний детектор;

7 - двокоординатний самописець;

8 14 - осцилограф;

7 - двокоординатний самописець

15 - вимірювач температури.

8 - інтегральний підсилювач;

3. Результати досліджень.

3.1. Дослідження пористості плівок термічного диоксиду кремнію.

Дефектами плівок диоксиду кремнію вважають порушення однорідності аморфного шару [23]. До їх числа відносяться включення іншої фази: пори і кристалічні ділянки. Густина структурних дефектів визначає вихід виробів електронної техніки, особливо ВІС високого ступеня інтеграції, тому розробка способів виявлення дефектів і вивчення механізмів дефектоутворення привертала увагу ряду дослідників. Для їх дослідження розроблено ряд методів, описаних в огляді, та роботах [19,20].

Літературні дані про природу пороутворення часто носять дискусійний характер. Переважно їх появу пов'язують з неконтрольованим забрудненням поверхні кремнієвої пластини до і в процесі росту плівки оксиду. Це викликало необхідність проведення циклу експериментальних досліджень пористості плівок для встановлення механізмів їх утворення.

Плівки SiO₂ товщиною від 0.1 до 0.6 мкм вирощували в стандартних процесах термічного окислення кремнієвих пластин в середовищі сухого і вологого кисню. Дефектність плівок визначали шляхом металографічних досліджень під мікроскопом NU-2E після візуалізації пор бульбашками желатину при електролізі водного розчину CuSO₄ і желатину (250 : 5 : 5) і шляхом селективного травлення поверхні плівок в травнику складу HF : HNO₃ : CH₃COOH (1 : 10 : 1) протягом 3...7 хвилин. Селективне тралення плівки оксиду проводили аж до підтравлювання підкладки, після чого знімали плівку в розчині HF і виявляли дислокації поверхні кремнієвих пластин в травнику Сіртля.



Рис. 3.2.1. Неоднорідності візуалізації пор, обумовлені їх різними розмірами (металографія, x 200)

При дослідженні пористості плівок мідножелатиновим методом, як видно з рис.3.2.1., в місцях провідних ділянок плівок виростали або желатинові грона, або бульбашки желатину значно меншого розміру. Це обумовлено суттєвою різницею швидкості процесу електролізу в різних провідних ділянках плівки викликану різними розмірами пор, що вказує на наявність щонайменше двох механізмів процесу пороутворення. Як правило, желатинові грона хаотично розміщалися по поверхні пластини і спостерігалися по подряпинах плівки. Встановлено взаємозв'язок густини “великих” пор від запиленості технологічного приміщення в якому перебували пластини після передокислювальної хімічної обробки. При запиленості в межах 4...30 л^-1 їх густина в плівках SiO₂ товщиною 0,1 мкм складала 0,5...2 см^-2 і зменшувалась з ростом товщини плівки. В той же час, порушення норм запиленості, або спеціальна, навіть короткочасна, витримка пластин в середовищі з запиленістю до 300 л^-1 приводила до різкого росту дефектності плівок до 10²...10³ см^-2. В той же час, при ретельному контролі та дотриманні чистоти технологічного приміщення “великі” пори практично не проявлялися.

При дослідженні плівок SiO₂, препарованих за методикою [24], шляхом просвічуючої електронної мікроскопії на МВ-100 встановлено, що розміри “великих” пор співрозмірні з товщиною плівки [24].

Виходячи з приведених результатів, механізм утворення наскрізної пори можна подати таким чином: при згоранні або випаровуванні речовини пилинки чи інших неконтрольованих забруднень кремнієвої підкладки при температурі окислення тиск пари в хмаринці домішок може досягнути критичної величини, достатньої для локального руйнування плівки оксиду. Аналогічний механізм пороутворення може проявлятися при випаровування преципітатів як легуючих, так і неконтрольованих домішок, сконцентрованих на структурних порушеннях кремнієвої підкладки.

Що стосується “дрібних” пор, то їх густина, усереднена на пластину, складала 1,5...3, 3,4...5,5 і 6,5...15 cм^-2 для плівок термічного диоксиду кремнію товщиною 1, 0,5 і 0,15 мкм відповідно. Виявлена тенденція зменшення густини пор від краю до центру пластини. Причому, біля 80% пор розміщалися по її периметру в області до 7...12 мм від краю. Характерно, що густина пор в цій області майже на порядок вища, ніж в центрі. Скупчення пор (рис.3.2.2) проявлялися також в місцях контакту пластини з кварцовим човником і в значній мірі визначалися щільністю входження пластини в його пази.

Рис.3.2.2. Вид поверхні пластини після візуалізації пор (x200, металографія)

Як правило, по декілька пор розміщалися в ряд, причому лінії їх утворення відповідали кристалографічним лініям ковзання дислокацій. Різко неоднорідний розподіл пор в плівках SiO₂, який відображає дефектоутворення в кремнієвих підкладках і свідчить про тісний взаємозв'язок умов росту плівки з дефектоутворенням в кремнію, яке проявляється в конкретному циклі дифузійно-окислювальних процесів спостерігали також в [9].

Рис. 3.2.3. Розміщення пор в плівках вздовж ліній ковзання

Ідентичність якісного радіального розподілу дефектів в плівках SiO₂ і кремнієвих підкладках підтверджена послідовними дослідженнями розподілу пор та дислокацій вздовж фіксованих смуг шириною 5 мм вздовж діаметра пластини. Однак, в кількісному відношенні, густина пор в плівках значно нижча від густини дислокацій, які виходять на поверхню підкладки. Це вказує на те, що далеко не кожна дислокація є ініціатором пороутворення в вирощуваній плівці термічного SiO₂.

3.2. Взаємозв'язок структурної досконалості монокристалічної кремнієвої підкладки і плівок SiO₂.

Розглянемо можливі причини неоднорідного розподілу дефектів. Розрахунок характеру нагріву однієї пластини [19] і партії пластин [20] показав, що як при прогріві, так і при охолодженні росте нерівномірність розподілу температур вздовж радіуса пластини. В результаті розв'язання крайової задачі теплопровідності і аналізу кінетики нагріву та теплообміну в партії пластин в [20] показано, що максимальний перепад температури складає 46К при швидкості завантаження 0,002 м/c і 340К при 0,01 м/c. При цьому радіальні і тангенціальні термічні напруження пластини ростуть пропорційно різниці температур:

(19)

(20)

де: - коефіцієнт термічного розширення; E - модуль Юнга; T - різниця температур; r - координата; R - радіус пластини.

Під їх дією утворюються дислокації і проходить знімання термічного напруження в межах даної ділянки. При повторній циклічній обробці знов виникають термічні напруження, причому умови утворення дислокацій значно полегшуються (проходить розмноження дислокацій і починає діяти механізм їх передачі). Оскільки градієнт температури максимальний на краю пластини, дислокації виникають практично завжди на периферії в вигляді ліній зсувів і, в подальшому, переміщаються до центру вздовж площин ковзання [21]. Внаслідок того, що плівка SiO₂ жорстко зв'язана з підкладкою, в місцях переміщення сусідніх атомних площин в напрямку ковзання дислокацій виникатимуть максимальні напруження плівки, релаксація яких буде проходити шляхом локального руйнування плівки і утворення пор. Таким чином, на нашу думку, пори повинні наслідувати не дислокації як такі, а утворюватися при їх русі вздовж площин ковзання [21].

Вказане припущення підтверджене експериментально при металографічному дослідженні протравленої в дислокаційному травнику підкладки після візуалізації пор методом [19]. На рис. 3.1.1. ділянки темного фону відповідають розтравленій поверхні кремнієвої пластини під порою. Ямки травлення виходів дислокацій на цих ділянках проявляються вздовж ліній їх утворення. Наслідування порами плівки смуги ковзання дислокацій підтверджує також рис. 2.3.2. Як видно з рисунків, в кількісному відношенні густина розтравлених ямок травлення значно менша їх сумарної густини.

Використовуючи в якості відліку орієнтацію пластин кремнію і базового зрізу встановлено напрями ліній пороутворення в плівках диоксиду кремнію. Вони відповідають кристалографічним напрямам <110> в підкладці, які, згідно [22], є найвірогіднішими напрямками ковзання в гратці типу алмаз.

Рис. 3.1.1. Закристалізована ділянка протравленої плівки SiO₂

Як винятки, при металографічному дослідженні поверхні частково протравлених плівок SiO₂ спостерігали також закристалізовані ділянки (Рис.3.1.1).

Пори на цих ділянках проявлялися між границями кристалітів і аморфної матриці. Їх утворення зв'язують з механічними напруженнями, що перевищують критичні, обумовленими різними значеннями к.т.р. кремнієвої підкладки, кристалічного і аморфного диоксиду кремнію. Ініціатором локальної кристалізації плівок через рідку фазу диоксид кремнію - домішка можуть служити навіть незначні кількості домішок лужних металів, найімовірнішим джерелом яких може бути поверхня кварцового реактора та неконтрольовані забруднення використовуваних реагентів.

Виходячи з викладеного можна виділити такі механізми пороутворення в плівках термічного диоксиду кремнію:

руйнування плівки внаслідок випаровування або згорання матеріалу локальних забруднень поверхні кремнієвих пластин в процесі росту плівки;

утворення пор при русі дислокацій підкладки під дією термомеханічних напружень;

утворення пор при локальній кристалізації плівок, стимульованій домішками.

Характерно, що переважаюча кількість пор утворюється внаслідок дії механізму пороутворення, пов'язаного з рухом дислокацій кремнієвої підкладки в процесі росту плівки.

3.3. Гетеруюча дія цинку. Оптимізація технологічного процесу за концентрацією домішки.

Для зменшення густини дефектів можна використовувати методи гетерування (див. §1.3). Переважна більшість з них передбачає спеціальну обробку поверхні пластин перед першою термічною операцією. До них відносяться гетерування з допомогою порушеного шару, який створюється різними методами, гетерування з допомогою нанесених шарів, термічна обробка в спеціальному хімічному середовищі.

Але, на нашу думку оптимальними були б такі методи, які можна сумістити з першою термічною операцією - термічним окисленням пластин. Зокрема, знизити активність процесу утворення пор, пов'язаного з рухом дислокацій підкладки вздовж ліній ковзання можна шляхом впровадження в їх ядра домішкових атомів з газової фази в процесі росту плівки. Згідно літературних даних [25] в якості гетеруючої домішки ми вибрали цинк, який буде декорувати дислокації, заповнювати і зв'язувати їх незавершені зв'язки.

Дослідження гетеруючого впливу цинку, який вводили в реактор з розчину хлориду цинку, проводили при таких концентраціях у вихідному розчині, що заливався у барботер: 0; 0.1; 0.5; 1; 2; 3; 5% для визначення оптимального вмісту.

Отримані плівки диоксиду кремнію товщиною 120140 нм досліджували мідножелатиновим методом і селективним травленням для визначення густини пор (див. § 2.3).

Встановлено, що густина пор в плівках SiO₂ при окисленні за стандартною технологією складає від 6.5 до 15 см^-2. Отримані дані узгоджуються з результатами роботи [23].

При введенні хлориду цинку в процесі окислення густина пор складала від 0.3 до 1.5 см^-2, що на порядок нижче, ніж при окисленні за стандартною технологією. Дослідження показали, що навіть при незначних концентраціях (менше 1%) пористість плівок різко понижується. Зниження пористості йде до певного рівня, який близький до 1 см^-2. Мінімальне значення пористості спостерігали на зразках, які окислювали при концентрації хлориду цинку в діапазоні 1…3%. Суттєво, що в цьому діапазоні концентрації пористість плівок диоксиду кремнію слабо залежить від концентрації розчину хлористого цинку. При подальшому збільшенні концентрації пористість отриманих плівок збільшується. Отже, збільшення концентрації водного розчину хлористого цинку вище 3% недоцільно.

Отримані результати ілюструє рис. 3.3.1. .

Таким чином, експериментально підтверджена можливість пониження дефектності плівок диоксиду кремнію гетеруванням домішкового цинку дислокацій підкладки. Ефективність запропонованого методу, як показали експериментальні дослідження, у два-три рази вища, ніж при гетеруванні дефектів порушеним шаром неробочої сторони пластини Si. Це пов'язане з тим, що в нашому випадку знижується рухливість існуючих дислокацій, а не тільки їх густина на робочій стороні пластини.

Недоліком методу барботування для створення парогазового окислювального середовища у реакторі є зміна концентрації розчину, пов'язана з різною швидкістю випаровування компонентів.

Для усунення цього недоліку ми відпрацювали процес монокристалічного кремнію з домішкою хлориду цинку в газовый фазі при миттєвому випаровуванні компонентів розчину. (див.2.1)

Результати досліджень пористості вирощених плівок приведені на рис 3.3.2.

Рис. 3.3.2. залежність густини пор у плівок SiO₂ від концентрації водного розчину хлориду цинку при миттєвому випаровуванні для різної товщини вирощеної плівки: трикутник - товщина плівки 1200А; кружок - товщина плівки 5000А.

Як видно з рис. На кривій концентраційної залежності густини дефектів у плівках також чітко проявляється область мінімальної концентрації пор. Процес вирощування плівок найкраще проводити у цій області, яка лежить біля 0.001%

Для подальшого використання необхідні дослідження електрофізичних параметрів структур, результати яких приведені у наступному параграфі.

3.4. Електрофізичні характеристики структур.

Як видно з результатів, описаних вище, у легованих цинком структурах Si-SiO₂ спостерігається покращення суцільності плівок SiO₂. Це пов'язане з заповненням легуючою домішкою незавершених зв'язків дислокацій приповерхневої області кремнієвої пластини і зниження, за рахунок цього, рухливості дислокацій. Оскільки одним з механізмів утворення пор є деформаційне локальне руйнування плівки, щільно з'єднаної з підкладкою, за рахунок напружень, які перевищують критичні, під час зміщення сусідніх атомних площин при русі дислокацій. Вказане легування при оптимальних концентраціях повинне приводити до покращення структурної досконалості межі розділу, зменшення рухливості дислокацій і, відповідно, пористості плівок SiO₂ [19].

Можна сподіватися, що легування приповерхневої області кремнію приводитиме і до покращення електрофізичних характеристик межі розділу, що буде проявитися перш за все на таких параметрах, як густина поверхневих станів та генераційно-рекомбінаційний час життя.

Розрахунок приводили за результатами вимірювання вольт-фарадних характеристик за методикою, описаною в § 2.4

Результати дослідження параметрів ОПЗ легованих цинком структур приведені в таблиці.

Таблиця. 3

Концентрація домішки, %	0	0.0005	0.001	0.0025
Густина поверхневих станів, Dit, еB/кв.см.	5.71011	5.71011	5.01011	5.21011
Час життя, g, 10-6 c	45	40	86	55

Як видно з таблиці, введення домішки цинку приводить до підвищення структурної досконалості приповерхневої області кремнію, що виявляється в зменшенні з ростом рівня легування густини поверхневих станів та підвищенні часу життя нерівноважних носіїв заряду, причому вказане покращення спостерігається лише при повному рівні легування, який має свій оптимальний діапазон. Високолеговані структури порівняно з контрольними характеризувалися гіршими показниками якості. Це пояснюється тим, що при концентрації домішки 310^-3% і вище, атоми цинку будуть входити не лише в ядро дислокацій, а й легувати поверхню кремнію і цілому, тобто створювати точкові дефекти в кристалічній гратці, а при високому рівні - і дислокації невідповідності [10]. Наявність дефектів структури приводить до появи додаткових рекомбінаційних центрів і енергетичних станів, пов'язаних з ними, що знижує рухливість носіїв заряду, їх час життя і підвищує концентрацію енергетичних поверхневих станів, тобто в цілому призводить до погіршення параметрів структур.

Симптоматично, що структури з оптимальним рівнем легування після опромінення і наступного відпалу характеризувалися кращими значеннями параметрів межі розділу порівняно з контрольними, тобто мали нижчу радіаційну чутливість. Це пояснюється зниженням рівня механічних напружень приповерхневої області за рахунок легування та зменшення її дефектності. Як відомо [17], підвищення структурної досконалості кристалічної гратки в області межі розділу повинно приводити до покращення електрофізичних характеристик системи Si-SiO₂.

На рис.3.4.1 приведені концентраційні залежності часу життя неосновних носіїв заряду 1/_g = f(С). У діапазоні концентрацій, близьких до 0.002% спостерігається чітко виражений мінімум, характерний як для опромінених, так і для неопромінених структур. Причому величина часу життя неосновних носіїв заряду при оптимальному рівні легування в області мінімуму кращі, ніж у контрольних зразках, що піддавались і не піддавались радіаційно-термічній обробці.

Зниження часу життя при рівнях легування, що перевищують оптимальні, найвірогідніше зумовлене структурним розпорядкуванням приповерхневої області під впливом високої концентрації легуючої домішки, утворенням складних комплексів, що містять цинк та самочинно не розпадаються під час відпалу.

Залежність величини, оберненої до часу життя, від концентрації домішки, а не часу життя, приводиться тому, що 1/_g пропорційна густині генераційно-рекомбінаційних центрів і виражає зміну рівня дефектності приповерхневої області кремнію.

Порівняно з нелегованими структурами, оптимальне легування приводить до швидшого відновлення густини поверхневих станів після радіаційно-термічної обробки, що відображено на рис.3.4.1. Причому, як видно з малюнка, термічна обробка після опромінення приводить до менших значень густини поверхневих станів приповерхневої області кремнію, порівняльно з вихідними структурами.

Характерно, що оптимальні значення параметрів структур спостерігаються при тих же значеннях концентрацій домішки, при яких плівки SiO₂ характеризуються найкращою суцільністю.

Таким чином, встановлений нами діапазон оптимальних концентрацій гетеруючої домішки буде приводити не тільки до зниження густини структурних дефектів плівок SiO₂, але й до покращення електрофізичних характеристик м6ежі розділу діелектрика з монокристалічною підкладкою, що важливо для подальшого практичного використання.



Рис. 3.4,1. Залежності впливу опромінення та наступного вщпалу на 1/Тд: 1 - вихідні; 2 - після опромінення.

Рис. 3.4.2. Концентраційна залежність відносної зміни густини поверхневих станів після радіаційно-термічної обробки.

Висновки

Вивчені механізми попроутвореня і плівках термічного диоксиду кремнію;

Показано, що переважаюча кількість пор утворюється вздовж ліній ковзання внаслідок напружень плівок, викликаних рухом дислокацій монокристалічнолї підкладки.

Запропоновано механізм гетерування дуфектів шляхом гальмквання руху дислокацій атомами цинку;

Визначений діапазон оптимальних концентрацій домішки у газовій фазі при якій плівки характеризуються мінімальними значеннями пористості і оптимальними електрофізичними параметрами.

5. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА

У зв'язку з особливостями науково-дослідних розробок для їх ефективного здійснення, координацій робіт, оперативного управління ходом робіт, передбачене сіткове планування та керування.

5.1. Планування науково-дослідної роботи (НДР).

В розрахунково - пояснювальній записці до дипломної роботи планування НДР здійснюється в наступній послідовності :

Розбиття комплексу робіт на окремі етапи.

Виявлення та опис всіх подій та робіт.

Визначення часу виконання робіт.

Побудова сіткового графіка.

Розрахунок параметрів сіткового графіка.

5.1.1 Розбиття комплексу робіт на окремі етапи.

Весь комплекс робіт ділиться на такі етапи :

підготовчий;

теоретична розробка теми;

проведення експерименту;

обробка даних, отриманих при експериментах;

технічний звіт;

Таблиця 1.Тривалість розробки етапів проекту

№	Назва етапу	Виконавець	Кількість виконавців	Тривалість етапу, днів
1 2 3 4	Розробка графіка робіт Написання теоретичної частини дипломної роботи Проведення досліджень і зняття характеристик МДН-структур Обробка експериментальних даних	студент-дипломник; керівник студент-дипломник; керівник студент-дипломник; керівник студент-дипломник	2 2 2 1	35 15 10 20

5.1.2 Виявлення та опис всіх подій та робіт.

Графічна модель всього процесу виконання НДР ( сітковий графік ) складається з подій та робіт. Кількість робіт в сітковому графіку залежить від ступеня його деталізації, що визначається об'ємом і складністю розробки. Границі деталізації подій та робіт визначаються технологією робіт і границею відповідальності виконавців. Чим більш деталізована сіть, тим простіше її оцінити і проконтролювати по коду виконання розробки. Всі подіі та роботи, що входять в комплекс робіт, зводимо в таблицю в порядку їх послідовності, тобто необхідно скласти бібліотечний список. Цей список включає перелік подій та їх індексацію, а також перелік робіт та їх коди.

Таблиця 2. Перелік робіт та подій

№	Назва подіі	Код роботи	Зміст роботи
0	Завдання отримано.	0-1.	Складання плану роботи.
1	План роботи складено.	1-2	Вивчення літератури.
2	Література вивчена.	2-3	Підготовка монокристалу для нанесення плівки.
		2-4	Підготовка обладнання для вирощування плівки SiO2.
		2-8	Підготовка обладнання для дослідження.
		2-20	Аналіз.
3	Пластини монокристалу підготовлені	3-5	Складання установки для вирощування плівок.
		3-6	Розрахунок умов вирощування
4	Обладнання для вирощу- вання підготовлене.	4-5	Підготовка матеріалу для вирощування.
5	Установка складена. Матеріал підготовлений.	5-6	Наладка установки для вирощування.
6	Умови вирощування плівок розраховані.	6-7	Вирощування плівок діоксиду кремнію.
7	Плівки нарощені	7-8	Підготовка пластин з нарощеною плівкою.
		7-10	Зняття діелектричної плівки.
8	Обладнання та пластини готові для дослідження.	8-9	Визначення дефектності діелектричних плівок
9	Визначено дефектність діелектричних плівок.	9-12	Знаходження напружень пластин.
10	Діелектрична плівка знята	10-11	Визначення дефектності пластин.
		10-12	Знаходження напружень пластин.
11	Дефектність пластин досліджена.	11-14	Фотографування дефектності пластин.
12	Напруженість всіх пластин Si визначена.	12-13	Порівняння результатів двох досліджень.
13	Порівняння проведені.	13-14	Знаходження залежності густини пор від напруження.
14	Дефектність сфотографована. Залеж-	14-15	Опис результатів.
	ність густини пор від напруження встановлена.
15	Опис результатів проведений.	15-16	Побудова сіткового графіка.
16	Сітковий графік побудовано.	16-17	Розрахунок параметрів сіткового графіка.
17	Розрахунок параметрів проведено.	17-18	Визначення затрат на проведення НДР.
		17-20	Аналіз отриманих результатів
18	Затрати визначені.	18-19	Оцінка науково-технічної ефективності НДР.
19	Ефективність оцінена.	19-20	Аналіз ефективності.
20	Аналіз проведено.	20-21	Висновки.
21	Висновки зроблено.	21-22	Оформлення.
22	Робота оформлена

5.1.3. Визначення часу виконання робіт.

Для планування тривалості виконання робіт необхідно користуватись відповідними нормативами або узагальненими даними минулих аналогічних розробок ( з врахуванням процента їх виконання ).

В більшості випадків при плануванні комплекса робіт творчого характеру, а також при плануванні нових досліджень, що не мають аналогів в минулому, не існує ні нормативів, ні досвіду роботи. В таких випадках використовують три або дві ймовірні оцінки часу. Ці оцінки визначаються в днях.

tоч = (tmin+ 4tнй +tmax ) / 6

² _tоч = [(tmax-tmin)/6]

Приклад розрахунку для роботи 0-1:

tоч = (4+45+7)/6=5

² _tоч = (7-4)/6=0.25

Всі результати розрахунків зведені в таблицю 3.

5.1.4. Побудова сіткового графіка.

Таблиця 3. Трудоємність виконання робіт та кількість виконавців.

Код роботи	Трудомісткість роботи в днях	Дисперсія 2 tоч, дні	К-сть викон.
	tmin	tнй	tmax	tоч
0-1	4	5	7	5	0.25	2
1-2	4	5	6	5	0.11	1
2-3 1	1	1	2	1	0.03	1
2-4	2	3	4	3	0.11	2
2-8	1	1	2	1	0.03	2
2-20	5	7	8	7	0.25	1
3-5	3	4	5	4	0.11	2
3-6	6	7	7	7	0.03	2
4-5	1	2	2	2	0.03	1
5-6	1	1	2	1	0.03	1
6-7	1	1	2	1	0.03	2
7-8	1	1	2	1	0.03	1
7-10	1	1	2	1	0.03	1
8-9	1	2	4	1	0.25	2
9-12	1	1	2	1	0.03	2
9-14	1	1	3	1	0.11	1
10-11	1	1	2	1	0.03	2
10-12	1	2	2	2	0.03	2
11-14	1	1	2	1	0.03	1
12-13	1	1	2	1	0.03	2
13-14	1	1	3	1	0.11	1
14-15	2	3	5	3	0.25	1
15-16	1	1	2	1	0.03	1
16-17	1	1	2	1	0.03	1
17-18	1	1	3	1	0.11	1
17-20	2	4	4	4	0.11	1
18-19	1	1	2	1	0.03	1
19-20	1	1	2	1	0.03	2
20-21	2	3	3	3	0.03	2
21-22	4	6	7	6	0.25	1

5.1.5 Розрахунок параметрів сіткового графіка.

До основних параметрів сіткового графіка відносяться:

Тривалість шляху t(L)	t(L) = tijk
Тривалість критичного шляху Ткр	Ткр = t[L(I-C)max ]
Резерв часу шляху R(L)	R(L) = Ткр -t(L)
Ранній термін здійснення події Трі	Трі = t[L(I-і)mах ]
Пізній термін здійснення подіі Тпі	Тпі = Ткр - t[L(і-С)mах ]
Резерв часу події Rі	Rі = Тпі - Трі
Ранній термін початку роботи Трпіj	Трпij = t[L(1-і)mах ] або Трпіj = Трі
Ранній термін закінчення роботи Трзіj	Трзіj = Tpпij+tij
Пізній термін початку роботи Тппіj	Тппіj = Тпзіj -tij
Пізній термін закінчення роботи Тпзіj	Тпзіj = Тпj
Повний резерв часу роботи Rпіj	Rпіj = Тппіj - Трпіj або Rпіj = Тпзіj - Трзіj
Вільний резерв часу роботи Rсіj	Rсіj=Rпіj -Rj
Коефіцієнт напруженості роботи Кніj	Кніj=[t(Lmax)-t'(Lкр)]/[Ткр - t'(Lкр)]

де t (Lmах)-тривалість максимального шляху, який проходить через дану роботу ; t'(Lкр)- відрізок шляху, що співпадає з критичним шляхом.

Приклад розрахунку: t(L)=t₀₁ =5

Tкр = 5+5+1+7+1+1+2+1+1+1+3+1+1+4+3+6=43

R = 43-5=38 Tрз₀₁ =5 Rc₀₁ =0

Tp₁ = 5 Tпп₀₁ =0 Кн₀₁=1

R₁ =0 Tпз₀₁ =5 Трп₀₁=0 Rп₀₁ =0

Всі результати розрахунку наведені в таблиці 4.

Таблиця 4. Параметри сіткового графіку

код
роботи	tочij	Трj	Тпj	Rj	Tрпij	Tрзij	Tппij	Тпзij	Rпij	Rcij	Kнij
i-j
0-1	5	5	5	0	0	5	0	5	0	0	1
1-2	5	10	10	0	5	10	5	10	0	0	1
2-3	1	11	11	0	10	11	10	11	0	0	1
2-4	3	13	13	2	10	13	12	15	2	0	0.75
2-8	1	20	20	0	10	11	19	20	9	9	0.1
2-20	7	34	34	0	10	17	27	34	17	17	0.29
3-5	4	15	17	2	11	15	13	17	2	0	0.72
код
роботи	tочij	Трj	Тпj	Rj	Tрпij	Tрзij	Tппij	Тпзij	Rпij	Rcij	Kнij
i-j
3-6	7	18	18	0	11	18	11	18	0	0	1
4-5	2	15	17	2	13	15	15	17	2	0	0.75
5-6	1	18	18	0	15	16	17	18	2	2	0.75
6-7	1	19	19	0	18	19	18	19	0	0	1
7-8	1	20	20	0	19	20	19	20	0	0	1
7-10	1	20	21	1	19	20	20	21	1	0	0.75
8-9	2	22	22	0	20	22	20	22	0	0	1
9-12	1	23	23	0	22	23	22	23	0	0	1
9-14	1	25	25	0	22	23	24	25	2	2	0.33
10-11	1	21	24	3	20	21	23	24	3	0	0.5
10-12	2	23	23	0	20	22	21	23	1	1	0.75
11-14	1	25	25	0	21	22	24	25	3	3	0.5
12-13	1	24	24	0	23	24	23	24	0	0	1
13-14	1	25	25	0	24	25	24	25	0	0	1
14-15і	3	28	28	0	25	28	25	28	0	0	1
15-16	1	29	29	0	28	29	28	29	0	0	1
16-17	1	30	30	0	29	30	29	30	0	0	1
17-18	1	31	32	1	30	31	31	32	1	0	0.75
17-20	4	34	34	0	30	34	30	34	0	0	1
18-19	1	32	33	1	31	32	32	33	1	0	0.75
19-20	1	34	34	0	32	33	33	34	1	1	0.75
20-21	3	37	37	0	34	37	34	37	0	0	1
21-22	6	43	43	0	37	43	37	43	0	0	1

5.1.6. Аналіз сіткового графіка і його оптимізація .

Одним з перших кроків аналізу побудованого графіка є перегляд топології сітки. При цьому перевіряється нумерація подій, встанов-люється доцільність вибору робіт і структури сітки. Поряд із встанов-ленням зайвих робіт і перевіркою доцільності встановленого рівня їх деталізації повинно розглядатись питання про можливість паралель-ного виконання робіт, виходячи з особливостей запланованого процесу і кількості робітників.

Наступним кроком аналізу сіткового графіка проводиться його оптимізація. При цьому розв'язуються задачі щодо виявлення можливостей кращого розподілу трудових видів ресурсів.

Після досягнення необхідного терміну розробки проводиться оптимізація розподілу ресурсів. Аналіз календарного графіка та діаграми завантаження виконавців показав на доцільність подальшої оптимізації сіткового графіка. Оптимізація проведена за рахунок використання вільних резервів часу (Rвij) шляхом їх заміни на робочий час або часткової заміни (поділу резерву). Результати оптимізації діаграми завантаження виконавців наведені на рис. 2.

5.2. Визначення затрат на виконання НДР.

Затрати на виконання НДР поділяють на капітальні і поточні.

5.2.1. Капітальні затрати

Таблиця 5.

№	Назва основних фондів	Вартість в грн.
1	АМЦ-1515	10000
2	Самописець	8000
3	СДО 125-15/3	18000
	Разом	36000

Поточні затрати на виконання НДР складаються з наступних статей калькуляції :

основні матеріали,

покупні напівфабрикати,

паливо і енергія зі сторони,

амортизаційні відрахування,

заробітна плата основна і додаткова,

відрахування на соціальні заходи,

накладні видатки.

5.2.2. Поточні затрати

5.2.2.1. Обчислення амортизаційних витрат

Знаючи норми амортизаціі можна визначити амортизацію обладнання за формулою:

Аоб = ЦоНаВ / F

де Цо - ціна обладнання, грн;

На - норма амортизації, %;

В - час використання, год.;

F - річний фонд часу.

Норма амортизації для одного місяця :

Аі = ЦіНа /12

де Ці - вартість,

На - норма амортизації.

Таблиця 6. Норма амортизаційних витрат

№	Основні фонди	Вартість, грн.	Норма аморт., %	Аморт. відрах., грн.
1	АМЦ-1515	10000	19	158.33
2	Самописець	8000	23	153.33
3	СДО 125 - 15/3	18000	15	225

Разом: 536.66 грн.

5.2.2.2. Відрахування на оренду приміщення

Вартість оренди приміщення в якому проводяться дослідження можна визначити знаючи: орендну плату за 1 м² за місяць, площу приміщення і час роботи .

Впр = ЦарSплtрб / 30

Впр = 3(3. 54. 5)60 /30 = 94.5 грн.

5.2.2.3. Визначення затрат на матеріали

Вартість матеріалів, витрачених на виготовлення дослідних взірців, проведення дослідів визначається на основі програми дослідів, норм розходу, цінами або по кількості годин досліджень і нормативах затрат на годину досліджень.

Затрати на основні матеріали визначаються за формулою :

Мо = ( 1+ Ктз -Кво ) ЦiНi

де Ці - оптова ціна одиниці виробу;

Ні - необхідна потреба в матеріалі;

Ктз - коеф., що враховує транспортно-заготівельні витрати;

Кво - коеф., що враховує відходи, які повертаються .

Приймаємо Ктз= 0.08, Кво= 0.05 .

Таблиця 7. Затрати на матеріали.

№	Назва матеріалу	Один.виміру	Норма розходу	Ціна од. вим.	Сума, грн
1	Пластини Si	шт.	20	20	412
2	Кисень	балон	1	15	15.45
3	Плавикова кислота	л	2.5	3	7.73
4	Хлор	балон	1	15	15.45
5	Азот	балон	1	15	15.45
			Разом:		466.08

Мо = (1+1.03-0.05)[400+15+ 2.57.5+15+15]= 466.08 грн.

5.2.2.4. Розрахунок вартості палива та енергії

Затрати на електроенергію розраховуються за формулою:

Ес = МдFдЦеКн

де:

МДН-встановлена потужність енергетичних струмоприймачів, кВт;

Fд- дійсний фонд часу роботи даного виду обладнання, год.;

Це- ціна 1 кВт/год електроенергіі, грн;

Кн- коєф. використання енергетичних установок по потужності і часу ( Кн = 0. 8 ).

Таблиця 8.

N	Прилад	Час роботи, год.	Споживана потужність	Ціна за 1 кВт, грн	Вартість, грн.
1	АМЦ-1515	150		0.23	41.4
2	Самописець	150	1.5 кВт	0.23	41.4
3	СДО 125-5/3	200	60 кВт	0.23	2208

Разом: 2290.8

5.2.2.5. Визначення фонду заробітної плати

Таблиця 9.

№	Посада	Місячний оклад, грн.	Денна ставка, грн.	Трудоємність, людино-дні	Витрати на З/П, грн.
1	Науковий керівник	300	12.50	33	412,50
2	Студент-дипломник	40	1,67	66	110
3	Консультант з ЕЧ	360	15	3	45
4	Консультант з ОП	360	15	3	45

Разом: 612,50

Відрахування на соціальні заходи

1	Відрахування на соцстрах ( 1,5% )	612,500,025=15,31 грн
2	Відрахування в фонд зайнятості (4%)	612,500. 025=15,31 грн.
3	Відрахування в пенсійний фонд (32%)	612,500,32=196 грн.

Разом : 234,58 грн.

Фонд заробітної плати : 612,50+234,58 = 847,08 грн.

Накладні видатки : 612,501.5 = 918,75 грн.

5.2.3. Кошторис витрат на виконання НДР.

Таблиця 10.

N	Назва елементів витрат	Сума витрат, грн.
1	Амортизаційні витрати	536,66
2	Оренда приміщення	94.5
3	Витрати на матеріали	466.08
4	Витрати на енергоресурси	2290.8
5	Заробітна плата	847,08
6	Накладні видатки	918,75
7	Відрахування на соціальні заходи	234,58
	Всього	5388,45

5.3. Оцінка техніко-економічної ефективності.

В даній роботі для оцінки науково-технічної і економічної ефективності використовується метод бальних оцінок.

Щоб мати можливість оперувати з любою кількістю ознак та показників при визначенні науково-технічного ефекту НДР, необхідно використовувати при визначенні цього ефекту певну оцінку. Критерій науково-технічної ефективності НДР (Кнте) визначається за формулою:

де _jk - середнє значення балу, присвоєне експертами певній якості n-ї ознаки;

_j - нормована величина валового коефіцієнту властивості n-ї ознаки;

_jkmax - максимально можлива величина балу.

Для оцінки науково-технічної ефективності окремих НДР найбільш доцільно прийняти чотири важливіших ознаки : науково-технічний рівень, перспективність, можливий масштаб впровадження, степінь ймовірності успіху.

Tаблиця 11. Нормована величина вагового коефіцієнту важливості ознаки

Ознаки	i
Науково-технічний рівень 1 Перспективність 2 Можливий масштаб впровадження 3 Степінь ймовірності успіху 4	0.3 0.3 0.2 0.1

Кожна названа ознака володіє деяким набором якостей. На основі ряду експертних досліджень, кожне з яких проводиться в кілька турів з ціллю забезпечення високої узгодженості думки експертів, були отримані округлені величини великих оцінок кожної якості j-ї ознаки.

Таблиця 12

Ознака	Якість ознаки	Бали
Науково-технічний рівень передбачених результатів	Перевищує світові досягнення На рівні світових досягнень Наближається до світових досягнень Тривіальний	10 7 5 1
Ознака	Якість ознаки	Бали
Перспективність	Дуже важливі Важливі Корисні	10 7 3
Можливий масштаб Використання	В декількох галузях господарства, науки Галузевий В межах підприємства	10 1 1
Ймовірність успіху	Велика Помірна Низька	10 6 3

Результати експертних досліджень приведені в таблиці 13.

Таблиця 13.

Ознака	Мах Оцінка	Оцінка експертів	jk
		1	2	3
Науково-технічний рівень Перспективність Можливий масштаб використання Ймовірність успіху	10 10 10 10	8 8 10 9	9 9 9 9	9 10 10 7	8.7 9 9.7 8

Кнте = (0.38.7+0.49+0.29.7+0.18)/(3+4+2+1)

Кнте = 0.895

Ефективність даної дипломної роботи полягає в тому, що з її виконанням вдалось визначити залежність характеристик МДН - структур від легування цинком, а також домогтися покращення цих характеристик. Це дало можливість покращити роботу структур і їх електрофізичні параметри.

Величину економічного ефекту визначають методом порівняльної економічної ефективності з використання результатів проведених розробок за наведеними витратами.

Абсолютна величина економічного ефекту.

Еп = [ (С₁+ЕнК₁)-(С₂+ЕнК₂) ]Ап

де Еп- середньорічна сума економічного ефекту, що очікується від реалізації НДР.

С₁ і С₂ - собівартість одиниці продукції відповідно по базовому і новому варіантах в тому ж році.

К₁ і К₂- питомі капітальні вкладення відповідно по базовому і новому варіантах.

Ен - нормативний коефіцієнт ефективності капітальних вкладень.

Ап - очікуваний річний об'єм виробництва продукції в натуральному або грошовому виразі.

Співставлення абсолютної величини економічного ефекту із витратами на проведення НДР.

Ез = Еп/Зп

де Ез - коефіцієнт ефективності робіт з розрахунку на 1 грн. витрат.

Зп - передвиробничі витрати організації на проведення НДР.

Співставлення абсолютної величини економічного ефекту з витратами праці виконавців робіт.

Ен = Еп/R

де Ен - коефіцієнт ефективності робіт по перерахунку на одного виконавця.

R - кількість виконавців, що приймали участь у виконанні НДР.

Еп = [(20+0.151100)-(19.5+0.152700)]25

Еп = 124400грн.

Ез = 124400 / 5388.45=23,09 грн.

Ен = 124400/4=31100 грн.

5.4. Висновки з економічної оцінки

Економічна оцінка дипломної роботи, що носить науково - дослідний характер, показала, що робота є досить ефективною з економічної точки зору, оскільки має вагоме наукове значення ( як показує коефіцієнт науково - технічної ефективності) при порівняно невисоких затратах.

В економічній частині дипломного проекту було виконано планування НДР, для чого було використано систему сіткового планування і управлівння, що забезпечило чітке узгодження всіх робіт в часі. Провівши оптимізацію сіткового графіка, досягнено вирівнювання завантаження виконавців. В будь-який момент часу для виконання роботи необхідно не більше 4-х виконавців. Здійснено розрахунок витрат на проведення НДР. Планова кошторисна вартість робіт становить 5388,45 грн., з них на оплату праці - 847,08 грн., відрахування на соціальні заходи - 234,58 грн. Визначенний коефіцієнт науково-технічної ефективності (К = 0.895) є достатній для НДР і оправдовує понесені витрати.

ОХОРОНА ПРАЦІ

КОРОТКА ХАРАКТЕРИСТИКА ОБ'ЄКТА ПРОЕКТУВАННЯ.

Для виконання робіт по дослідженню впливу легування на параметри МОН-структур застосовуються прилади:

установка для вимірювання ВФХ АМЦ-1515 з напругою живлення 220 В;

самописець з напругою живлення 220 В;

ВЧ-генератор з напругою живлення 220 В.

Таким чином, у процесі виконання зазначених робіт можливі ураження електричним струмом, знаходження у високочастотному електромагнітному полі. З метою створення сприятливих та безпечних умов при виконанні робіт пропонується ряд заходів з охорони праці.

2 ВИБІР ПРИМІЩЕННЯ І ОРГАНІЗАЦІЯ РОБОЧОГО МІСЦЯ.

Для проведення робіт пропонується приміщення технологічної лабораторії з такими розмірами:

довжина 4. 5м;

ширина 3. 5 м;

висота 3. 5м.

Кількість працюючих:	2 чоловіка.
Об'єм приміщення:	55.125 куб. м.
Об'єм повітря на одного працюючого:	55.125 / 2 = 27.5 куб. м.
Загальна площа приміщення:	4.5 3.5 = 15.75 кв. м.
Загальна площа на одного працюючого:	15.75 / 2 = 7.875 кв. м.
Вільна від обладнання площа на одного працюючого:	7.25 кв. м.

У відповідності до вимог санітарних норм СН 245-71, на одного працівника необхідно не менше 4. 5 кв. м вільної від обладнання площі. Об'єм повітря повинен бути не менше 15 куб. м, а мінімальна висота стелі приміщення - 3. 5м

Обране приміщення відповідає вимогам санітарних норм для виконання науково-дослідницьких робіт.

Згідно з ГОСТ 12.2.032-78 пропонується робоче місце для виконання робіт в положенні "сидячи".

Для роботи пропонується використовувати письмові столи: висота робочої поверхні для мужчин - 1020 мм,

Рис. 1. Приміщення та розташування обладнання:

1 - стіл з установкою для вимірювань 2 - робочі місця

3 - шафа 4 - крісло.

ширина робочої поверхні 800 мм,

висота сидіння 430 мм,

висота простору для ніг 600 мм

4.3 МЕТЕОРОЛОГІЧНІ УМОВИ ВИРОБНИЧОГО СЕРЕДОВИЩА.

Згідно з ГОСТ 12. 1. 005-88 роботи відносяться до легких фізичних робіт категорії 1а:

енергозатрати не перевищують 150 ккал/год;

надлишок виділеного тепла не перевищує 20 ккал/год

Оптимальні та допустимі норми температури, відносної вологості та швидкості руху повітря в робочій зоні приміщення представлені в таблиці 1.

Таблиця 1.

Період року	Категорія робіт	Температура, град С	Відносна вологість, %	Швидкість руху не більше, м/с
		Оптимальна	Допустима
			верхня границя	нижня границя
			на робочих місцях
			постійних	непостійних	постійних	непостійних	Оптимальна	Оптимальна	Оптимальна	Оптимальна
холод-ний	Легка 1а	22. . . 24	25	26	21	18	40. . . 60	75	0. 1	0. 1
теплий	Легка 1а	23. . 25	28	30	22	20	40. . . 60	55 (t=28oC)	0. 1	0. 2

ВЕНТИЛЯЦІЯ І ОПАЛЕННЯ

Необхідний загальний повітрообмін:

L = KV м³/год,

де: К - кратність повітрообміну; V - об'єм приміщення.

К = 2,

V = 55. 125 м³

L = 255. 125 = 110. 25 м³/год.

У холодний період року передбачається включення центрального водяного опалення.

Для забезпечення чистоти повітря та дотримання заданих метеорологічних умов згідно вимоги СНиП 2. 04. 05. 86 передбачається встановлення кондиціонеру типу КБІ-0. 5-0143з такими характеристиками:

максимальна продуктивність по повітрю: 500 м³/год;

продуктивність по холоду: 2300 ккал/год;

споживана потужність електроенергії: 1100 Вт.

ОСВІТЛЕННЯ.

Згідно СНиП ІІ-4-79 [23] роботи відносяться до III розряду точності, оскільки мінімальний розмір об'єкту розпізнавання - не більше 0.3. . . 0.5 мм.

Природне освітлення.

В лабораторії використовується бокове природне освітлення. Необхідні розміри вікон:

де: S₀ - площа вікон при боковому освітлення, м;

S₀ - площа підлоги, м²;

- коефіцієнт природнього освітлення, визначений для IV зони за формулою:

,

е_n - нормоване значення коефіцієнта природного освітлення, що дорівнює: 1. 5; c - коефіцієнт сонячності клімату: 0. 75;

m - коефіцієнт світлового клімату: 0. 9

K₃ - коефіцієнт запасу;

N₀ - світлова характеристика вікна;

t₀ - загальний показник світлопропускання, що визначається, в свою чергу, за формулою:

t₀ = t₁ t₂ t₃ t₄ t₅

t₁ - коефіцієнт пропускання матеріалу вікна:

для подвійного віконного скла 0. 8;

t₂ - коефіцієнт втрат:

для дерев'яних роздільних переплетень вікон 0. 6;

t₃ - коефіцієнт втрат несучої конструкції:

при боковому освітленні 1. 0;

t₄ - коефіцієнт втрат світла в сонцезахисних пристроях:

при використанні штор 1. 0;

t₅ - коефіцієнт втрат в сонцезахисній сітці:

при відсутності сітки 1. 0.

t₀ = 0. 80. 6111 = 0. 48;

V₁ - коефіцієнт, що враховує збільшення КПО при боковому освітленні за рахунок світла, відбитого від поверхні приміщення;

К₆ - коефіцієнт, що враховує затемнення вікон будівлями, що стоять навпроти.

Для нашого приміщення: = 1. 01;

S_n = 15. 8 м; t₀ = 0. 48;

V₁ = 2; K₃ = 1. 3;

N₀ = 13; K₆ = 1.

Звідси:

Необхідна площа вікон в приміщенні:

S₀ = 2. 81 м²

В приміщенні є два вікна розміром 1. 21. 5 метра. Загальна площа вікон складає 21. 21. 5 = 3. 6 метра, що є більшим від необхідної розрахункової площі вікон, тобто природне освітлення задовольняє нормативним нормам.

Штучне освітлення.

Для III розряду високої точності виконуваних робіт нормована освітленість Е = 300 лк [22], оскільки мінімальний розмір об'єкта розпізнавання - 0. 3. . . 0. 5 мм.

Для освітлення обрано світильники з люмінесцентними лампами. Сумарний світловий потік визначається за формулою [24]:

,

де S - площа приміщення: 15. 8 м²;

К - коефіцієнт запасу:

для люмінесцентних ламп 1. 5. . . 2. 0;

Z - коефіцієнт мінімальної освітленості: 1. 1;

- коефіцієнт використання світлового потоку,

що залежить від показників приміщення,

типу світильника та коефіцієнту відбиття стін,

стелі та робочої поверхні 0. 45.

лм.

Для освітлення приміщення використані люмінесцентні лампи ЛБ-40, що мають світловий потік Ф_f = 2000 лм. Необхідна кількість ламп:

n = Ф_f /Ф_л

n = 17270 / 2000 = 18 шт.

Лампи розміщені в чотирьох світильниках типу ЛПОЗІ-2х40-002У4 ( по дві в кожному світильнику) (рис. 2).

Рис.2. Схема розміщення світильників

ЕЛЕКТРОБЕЗПЕКА.

Приміщення електролабораторії згідно з ПУЕ-86 [27] п . 1. 1. 13 відноситься до 1-го класу, без підвищеної небезпеки (відсутні фактори, що створюють підвищену небезпеку, а саме:

а) вологість або струмопровідний пил;

б) струмопровідні підлоги;

в) підвищені температур;

г) можливість одночасного дотику людини до заземлених металоконструкцій приміщення та металевого корпусу електрообладнання;

д) хімічно активного або органічного середовища тощо).

Крім того, підлога біля електроустановок вкрита електроізолюючим покриттям. По електробезпеці персонал , що обслуговує електроприлади в даній лабораторії згідно з вимогами ПТЕ відноситься до 1 групи . Для захисту від можливого ураження електричним струмом передбачається захисне заземлення. До заземлюючого пристрою підлягають приєднанню: корпуси електричних машин, апаратів, а також металеві корпуси любих переносних або пересувних електроприймачів. Опір заземлюючого пристрою в усі пори року згідно ПУЄ не повинен перевищувати 4 0м.

Всі з'єднання елементів заземлюючого пристрою виконуються зварюван-ням, приєднання до приладів - за допомогою спеціальних лабораторних зажимів та гнучких провідників з січенням жил не менше 1. 5 кв. мм.

Розрахунок заземлюючого пристрою.

1. Вихідні дані:

- питомий опір грунту: = 40 Oмм;

тип заземлювача:

вертикальний - пруток металевий d = 16 мм;

горизонтальний - сталева полоса 25 4 мм b = 25 мм²

- довжина вертикальних заземлювачів l = 2. 5 м;

- віддаль між вертикальними заземлювачами а = 2. 0 м;

- глибина прокладання заземлювача в грунті b = 0. 7 м.

2. Розрахунковий опір грунту:

де = 1. 32 - коефіцієнт сезонності.

_p3 = 1. 32 40 = 52. 8 Омм

3. Опір розтікання струму в землі одного вертикального заземлювача:

,

Z = h + l/2 = 0. 7+2. 5/2 = 1. 95 м - віддаль від поверхні землі до середини вертикального заземлювача

4. Необхідна кількість вертикальних електродів:

n = R_B /(R_H n)

n - 0. 45 - коефіцієнт екранування.

n = 16. 32 / (4 0. 45) = 9. 0 шт.

5. Довжина горизонтального заземлювача R_Г , що з'єднує вертикальні заземлювачі:

L =а (n - 1)

L = 2 (9 - 1) = 16 метрів.

6. Опір горизонтального заземлювача К , прокладеного на глибині h = 0. 7 м від поверхні землі:

Ом.

7. Загальний опір заземлюючого пристрою:

,

де n_B = 0. 5- коефіцієнт використання вертикального заземлювача;

n_Г = 0. 6- коефіцієнт використання горизонтального заземлювача.

Ом.

Опір захисного заземлення задовольняє вимогам ПУЕ.

Розрахунок заземлюючого пристрою

Питомий опір грунту		Омм	40
Діаметр вертикального заземлювача	d	m	0. 016
Ширина полоси горизонтального
заземлювача	b	м	0. 025
Віддаль між вертикальними
заземлювачами	а	м	2
Довжина вертикальних заземлювачів	1	m	2. 5
Глибина прокладання заземлення	h	м	0. 7
Коефіцієнт сезонності	y		1. 32
Коефіцієнт екранування	ne		0. 45
Коеф. використання вертик. заземлювача	nв		0. 5
Коеф. використання гориз. заземлювача	nг		0. 6
Віддаль від поверхні землі
до середини вертикального заземлювача	Z	m	1. 95
Опір розтікання струму в землі
одного вертикального заземлювача	Rв	Ом	15. 4823
Необхідна кількість
вертикальних електродів	n	шт	9
Необхідна довжина
горизонтальних заземлювачів	L	м	16
Опір горизонтального
Заземлювача	Rг	Oм	2. 99016
Загальний опір
Заземлюючого пристрою	R	Oм	2. 03537

ЗАХИСТ ВІД ДІЇ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ПОЛІВ.

Оскільки випромінювання ВЧ має високу проникливість, то, згідно ГОСТ 12. 1. 006-84 пропонується проводити не рідше одного разу на рік вимірювання напруженості та густини потоку енергії електромагнітного поля. Додатково такі вимірювання проводяться при введенні нових приладів, при внесенні змін в конструкцію, розміщення та режим роботи діючих пристроїв, після проведення ремонтних робіт або при організації нового робочого місця. Роботи по перевірці рівня електромагнітних полів проводяться спеціальним персоналом з формою допуску до цих робіт. Результати вимірювань фіксуються в спеціальному журналі у формі протоколу.

За даними останніх вимірювань, максимальне енергетичне навантаження з врахуванням часу дії його на організм працівника за робочу зміну в лабораторії складає 8. 5 Вт/кв. м. Максимальне значення густини потоку енергії не повинно перевищувати 10 Вт/кв. м, що означає - додаткових засобів по захисту персоналу від електромагнітного поля передбачати не потрібно.

4.8 ПОЖЕЖНА ПРОФІЛАКТИКА.

Згідно СНиП 2. 09. 02. 85 приміщення технологічної лабораторії відноситься до категорії В ( пожежонебезпечна), в зв'язку з чим передбачаються встановлення пожежної сигналізації, а саме - димового повідомлювача ДИ-1. Як первинний засіб пожежогасіння передбачається встановити вуглекислотний вогнегасник ОУ-5. На випадок виникнення пожежі передбачені шляхи евакуації людей та матеріальних цінностей.

Рис. 3. Схема евакуації.