Устройство для измерения потенциала заряженных слоев

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ;ПОТЕНЦИАЛА ЗАРЯЖЕННЫХ СЛОЕВ, содержащее коронирующий электрод, измерительный блок, снабженный по крайней мере одним эондс м, соединенным с электроприводом и регистрирующим прибором, и контакты для заземления, о тли ч ающе ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в устройство введен соединенный с электроприводом цилиндрический каркас, на оси которого закреплён коронирукмций электрод, а боковая поверхность снабжена окнами и экранируннцими полосками, несущими зонды. S СЛ 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ

К АВтОРСНОМУ свцДетельству

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР)з1ТИЙ (21) 3456009/18-21 (22) 22 ° 06 ° 82 (46) 30.06 ° 84. Бюл, В 24 (72) В.И.Фулга, Л.Б.Погорельский и Л.N.Ïàíàñþê (53) 621 ° 317 ° 7 (088 ° 8)

{56) 1.Гренишин С.Г. Электрофотогра-, фический процесс. М., Наука, 1970, с 119-120 ° .2.Патент ФРГ Р 2502311, кл. G 01 R 29/24, опублик.13.01.77.;,SUÄÄ1100583 А (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

;ПОТЕНЦИАЛА ЗАРЯЖЕННЫХ СЛОЕВ, содер:жащее коронирующий электрод, измерительный блок, снабженный по край..ней мере одним зондом, соединенным с электроприводом и регистрирующим прибором, и контакты для заземления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в устройство введен соединенный с электроприводом цилиндрический каркас, на оси которого закреплен коронирующий электрод, а боковая поверхность снабжена окнами и экранирующими полосками, несущими зонды.

1100583

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при определении потенциала заряжаемых коронным разрядом тонких диэлектрических пленок и фотополупроводниковых слоев, в частности в электрофотографии для испытаний слоев, предназначенных для регистрации оптической информации.

Для измерения потенциалов электрофотографических слоев широко применяются электрометры с динамической емкостью. Сущность измерения потенциалов с помощью таких электрометров состоит в том, что постоянный сигнал, подаваемый на некоторую динамическую емкость, преобразуется благодаря модуляции этой емкости с определенной частотой .в переменный сигнал, пропорциональный входному сигналу, т.е. принцип измерения состоит в использовании для преобразования сигналов на входе усилителя конденсатора с переменно изменяющейся емкостью (1 3

Электрометры с динамической емкостью позволяют достаточно точно определять потенциал высокоомных. слоев после их зарядки, при измерении же заряженных низкоомных слоев определяется лишь спад потенциала, а кинетика нарастания потенциала при зарядке остается неизвестной.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения потенциала заряженных слоев, содержащее коронирующий электрод, измерительный блок, снабженный по крайней мере одним зондом, соединенным с электроприводом и регистрирующим прибором,. и контакты для заземления, причем коронирующий электрод и измерительный зонд укреплены на вращающемся диске один напротив другого и параллельно диску расположена несущая пластина с отверстиями, равномерно распределенными IID окружности Г23

Недостатком данного устройства является то, что зарядка производится не постоянно, а только в момент, когда коронирующий электрод находится над отверстием, следовательно в промежутки времени между зарядкой и измерением потенциал падает и тем значительнее, чем низкоомнее исследуемое вещество. Поэтому, когда измерительный зонд проходит над отверстием, он фиксирует не тот потенциал, который был нанесен короной, а значительно меньший. Подача напряжения .на корону через скользящие контакты вызывает значительные технологические трудности.

Цель изобретения -. расширение функциональных возможностей устройства.

10 электрод, а .боковая поверхность снабжена окнами и экранирующими полосками, несущими зонды.

На чертеже изображена схема пред15 лагаемого. Устройства.

Устройство включает в себя коронирующий электрод 1, окруженный цилиндрическим заземленным каркасом 2, на противоположных поверхностях которого размещены экранирующие полос20. ки 3 с зондами 4. Контакты 5 служат для снятия сигналов с зондов 4, а контакты 6 — для заземления экранирующих полосок 3. Каркас 2 приводится во вращение приводом 7. Исследуе25 мый слой 8 помещается под каркас 2.

Источники питания коронирующего электрода 1 и привода 7 не показаны.

Регистрирующий прибор 9 подключен к контактам 5 измерительных зондов 4

30 и зашунтирован сопротивленйем 10.

Устройство работает следующим образом.

На коронирующий электрод 1 подается высокое напряжение и исследуемый

35,ñëoé 8 заряжается в поле коронного разряда. Одновременно приводится во вращение каркас 2 с установленными на нем зондами 4. Поверхностный загде по формуле ез

Ис "

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения потенциала заряженных слоев, содержащее коронирующий электрод, измерительный блок, снабженный по крайней мере одним зондом, соединенным с электроприводом и -регистрирующим прибором, и контакты для заземления, введен соединенный с электроприводом цилиндрический каркас, на оси которого закреплен коронирующий ряд на слое .8 вызывает в проходящем над ним зонде ЭДС электростатической индукции. Ток, проходящий через сопротивление 10, фиксируется измерительным прибором 9, например осциллографом.

Заряд, индуцированный на зонде, определяется соотношением

Es

<= +i

- напряженность поля;

5 — площадь зонда.

Потенциал зонда определяется где" ((— расстояние от зонда до слоя.

При вращении зонда напряженность поля Е между зондом и слоем равна

E=V{a+r s)nut j ( где d - среднеее расстояние от зонда до слоя> - радиус каркаса, т.е. величина сигнала с зондов пропорциональна частоте вращения и .рас1100583

Составитель Е.Плужникова

Редактор Л.Алексеенко Техред р, неце

Корректор Л. Пилипенко

Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 4577/36

Филиал ППП . . .Патент, .r.Óæãîðîä, .ул,Проектная,4 стоянию от ближайшего к слою зонда

4 до поверхности слоя 8. Поэтому эти параметры устанавливаются перед градуировкой устройства и впередь не изменяются. Для градуировки, вместо исследуемого образца, помещается 5 металлическая пластина одинаковых с исследуемым образцом размеров. На пластину подается постоянное напря« жение той же полярности, что и наносимый на исследуемый слой потенциал. 10

С зондов снимается сигнал, амплитуда которого пропорциональна напряжению на пластине, и строится градуи.,ровочный график, используемый для определения потенциала исследуемого слоя, Градуировочный график дает линейную зависимость между потенциа- лом, подаваемым на эталонную пластинку,и величиной сигнала, фиксируемого измерительным прибором.

Помещая вместо эталонной пластины исследуемый образец тех же размеров, фиксируют сигнал с зондов измерительным прибором и по градуировочному . графику определяют потенциал слоя.

Такое выполнение устройства позволяет производить измерения потенциала низкоомных слоев непосредственно в процессе зарядки. Кроме того, создается возможность измерения не только спада потенциала слоя после его зарядки, но и его нарастание в процессе зарядки. Закрепление коронирующего электрода устраняет скользящие контакты для подачи напряжения питания, и, тем самым, упрощается конструкция устройства и его обслуживание ..