Реферат: Изучение поверхности полупроводника с помощью сканирующего электронного микроскопа

- використання малих напруг;

- захист від небезпеки при переході напруги з вищої сторони на нижчу;

- контроль та профілактика пошкоджень ізоляції.

Усунення небезпеки враження струмом у випадку дотику до корпуса та інших неструмоведучих металевих частин електроустановки, що опинилися під напругою, досягається захисним заземленням, зануленням, захисним відключенням.

Мікроскоп можно підключити до мережі 3*380 Вl або 3*220 ВD або до однофазної мережі 220 В. частота мережі в всіх випадках повинна бути 50 – 60 Гц, коливання U_max ±10%. Потужність, що споживається пристроєм складає 5,5 кВА. Мікроскоп заземлюється за допомогою мережевного кабеля, на пристрої не передбачений заземлюючий зажим.

Рівень напруги в елементах електронного мікроскопа:

· форвакумний насос – 220 В

· дифузіонний насос – 220 В

· катод – 60 кВ (90 кВ)

· підвищуючий трансформатор - 60 кВ (90 кВ)

· управляюча та реєструюча системи – 220 В

Захисне заземлення – це попереднє електричне з`єднання із землею металічних неструмоведучих частин обладнання, які можуть опинитися під напругою внаслідок замикання на корпус та інших причин (індуктивний вплив сусідніх струмоведучих частин, винос потенціалу, розряд блискавки та ін.).

Одним із способів запобігання небезпечних вражень електричним струмом є захисне відключення. Тут використовуються спеціальні пристрої, що забезпечують швидке автоматичне відключення пошкодженої ділянки електричного ланцюга при однофазному замиканні струмоведучих частин на корпусі, доступних для дотику. Виконується захисне відключення у вигляді реле (реле максимального струму, реле напруги та ін.). Захисне відключення – не лише захід техніки безпеки, воно попереджує також аварії обладнання.

Одним із заходів по забезпеченню електробезпеки при експериментальних дослідах є дотримання правил експлуатації лабораторного обладнання.

Виконання усіх перерахованих заходів по забезпеченню електробезпеки при проведенні експериментальних дослідів за допомогою електронного мікроскопа дозволяє уникнути враження електричним струмом під час виконання робіт.

Згідно з ПУЕ лабораторія з електронним мікроскопом відноситься до приміщень з підвищенною небезпекою.

2. ПРИЧИНИ ВИНИКНЕННЯ ПОЖЕЖ ПРИ РОБОТІ З ЕЛЕКТРОННИМ МІКРОСКОПОМ.

Джерелами займання можуть бути електричні іскри, дуги, ко­ротке замикання, струмові перевантаження, перегріті опірні поверхні, несправність обладнання. Окислювачем звичайно служить кисень. Але потужність і тривалість дії цих джерел займання порівняно малі, тому горіння, як правило, не розвивається. Виникнення пожежі в електронних пристроях можливе, якщо використовуються спалимі і важко спалимі матеріали і вироби.

Кабельні лінії електроживлення виконані із спалимого ізоляційного матеріалу, тому є найбільш пожежонебезпечними елементами в конструкціях електрообладнання.

2.1 Причини виникнення короткого замикання (КЗ). Термічна та електродинамічна дія КЗ. Профілактика КЗ.

КЗ виникають в результаті порушення ізоляції частин обладнання, що проводять струм, і зовнішніх механічних пошкоджень в електричних дротах, обмотках двигунів і апаратів. Ізоляція елементів, що проводять струм, може пошкоджуватися при дії на неї високої температури або полум’я, інфрачервоного випромінювання, переходу напруги з первинної обмотки на вторинну, при відсутності волого- і пилезахисту обладнання, при підвищених режимах навантаження (нагрів до високих температур, і як наслідок, при охолоджені конденсується вода) та ін.

Сила струму КЗ може бути від одиниць до сотень кілоампер і залежить від таких факторів: потужності джерела живлення (прямо пропорційно); повного опору елементів кола, включених між джерелом живлення і точкою КЗ; виду короткого замикання (трифазне, однофазне), при однофазних КЗ сила струму мінімальна; часу з моменту виникнення КЗ до відключення КЗ апаратами захисту. Якщо апарати захисту швидкодіючі і особливо струмообмежуючі, тоді КЗ не встигає досягнути максимального значення.

Струми КЗ викликають термічну та електродинамічну дію і супроводжуються різким зниженням напруги в електромережі. Струми КЗ можуть перегріти частини, що проводять струм, і розплавити дроти (температура до 20000⁰ С). Протікання по провіднику тривалого допустимого струму силою (І) пов’язане з виділенням тепла Q (Дж) і кількісно визначається законом Ленца-Джоуля:

де І – сила тривалого допустимого струму, А;

R – активний опір, Ом;

t - час, с.

Час проходження струму КЗ не перевищує декількох секунд або навіть долі секунди і залежить від апаратів захисту (плавких запобіжників, автоматичних вимикачів тощо). При проходженні струму КЗ, сила якого перевищує допустимий струм, температура нагріву дроту різко підвищується і може досягнути небезпечних значень (не враховується відвід тепла в навколишнє середовище, оскільки час проходження струму малий, а все виділене в провіднику тепло йд