Устройство для регистрации триболюминесценции

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ТРИБОЛЮМИНЕСЦЕНЩШ, содержащее светонепроницаемую камеру, в которой ,установлены исследуемый объект, измерительный зонд, соединенный с электродвигателем, фотометр, расположенные последовательно, и кондиционер , отличающееся тем, что, с целью повьппения точности измерений за счет увеличения величины полезного сигнала, в устройство введен дополнительный заземленный электрод , расположенный между фотометром и зондом и касающийся поверхности измерительного зонда на максимально близком расстоянии от фотометра, при котором не возникают стримеры между ними. 2. Устройство по п.1, о т л ичающееся тем, что электрод § выполнен в виде ленты с боковой поверхностью в виде острия по всей (Л длине, причем касающейся поверхностью является острие. i

(l 9) (1! ) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 01 N 21/70

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3639340/24-25 (22) 19.08.83 (46) 15.08.85. Бюл. Р 30 (72) В.А. Барабой, И.М. Карнаух, В,Э. Орел, Я.З. Попов, А.Ю. Ратманский и А.Н. Федоров (53) 535,378(088.8) (56) Сверхслабые свечения в биологии.

Под ред.А.И. Журавлева. М., 1972, с.231-233.

Авторское свидетельство СССР

У 770335, кл. G 01 N 21/70, 1975. (54) (57) 1, УСТРОЙСТВО ЦЛЯ РЕГИСТРА ЦИИ ТРИБОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ, содержащее светонепроницаемую камеру, в которой .установлены исследуемый объект, из мерительный зонд, соединенный с электродвигателем, фотометр, расположенные последовательно, и кондиционер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений за счет увеличения величины полезного сигнала, в устройство введен дополнительный заземленный электрод, расположенный между фотометром и зондом и касающийся поверхности измерительного зонда на максимально близком расстоянии от фотометра, при котором не возникают стримеры между ними.

2, Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что электрод выполнен в виде ленты с боковой поверхностью в виде острия по всей длине, причем касающейся поверхностью является острие.

277

1 1)73

Изобретение относится к области

l определения электризуемости тел и может быть использовано во всех об-ластях народного хозяйства для идентификации состава и качества различ- S ных веществ.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет увеличения величины полезного сигнала. 10

На фиг. l и 2 схематически представлены варианты предлагаемого устройства.

Устройство имеет светонепроницае- . мую камеру 1, в которой установлены )5 кондиционер 2, исследуемый замороженный образец 3, который связан хладопроводом с жидким азотом 4, находящимся в сосуде 5 Дьюара,и прижат пружинами 6 к измерительному 20 зонду 7, одетому на пустотелый вал 8, который соединен одним концом с электродвигателем 9, а вторым — с паропроводом сосуда )0 Дьюара, внутри которого имеется жидкий азот и нагреватель-испаритель 11, с большой кривизной поверхности дополнительный заземленный электрод )2 в виде металлической полосы с острием, которое касается измерительного зонда, зазем-30 литель )3, твердотельный датчик 14, связанный с измерительной аппаратурой )5 (фиг.)) .

Согласно второму варианту выполнения устройство имеет электродвигатель 16, связанный с валом 17 с закрепленным измерительным зондом 18, к которому с помощью пружины 19 и держателя 20 прижат исследуемый образец, предварительно пропитанный 40 исследуемьм материалом 21, дополнительный электрод 22 в виде тонкого провода, который касается измерительного зонда и соединен с заземлителем 23. 45

Устройство работает следующим образом.

Крутящий момент электродвигателя

9 передается через пустотелый вал 8 охлажденному измерительному зонду 7, 50 который вначале трибоэлектризуется по касательной к своей поверхности об .исследуемый замороженный образец 3, что инициирует электростатический заряд, параметры которого зависят 55 от свойства исследуемого объекта.

Далее, поворачиваясь на определенный угол, возбужденный участок зонда касается дополнительного электрода 12, в месте их соприкосновения возникает свечение поверхности зонда и частично окрукакацей среды в результате электрического разряда с поверхности зонда 7 через металлическое острие электрода 12 на заэемлитель 13, Световой поток поступает в твердотельный датчик 14, преобразуется в электрический сигнал и по токопроводам подается на вход отградуированной измерительной аппаратуры )5.

Выбор дополнительного электрода обусловлен тем, что при трибоэлектризации измерительного зонда об исследуемый образец происходит переход зарядов (совершается работа выхода электронов по преодолению потенци" ального барьера) от одного тела к другому, что приводит к созданию двойного электрического слоя. На двух контактных поверхностях возникают слои электрических зарядов противоположных знаков. Появление электрических зарядов поверхности сопровождается световой радиацией центров свечения измерительного зонда и возбуждением излучением окружакнцего их rasa, которое существенно зависит от постоянства его физико-химических параметров (температура, давление, влажность и т.п.) .

Поэтому на точность результатов измерений могут влиять нестабильность параметров газовой среды камеры. Использование же дополнительного электрода с большой кривизной поверхности, например в виде ленты с боковой поверхностью в виде острия по всей длине, позволяет в месте касания острия с измерительным зондом создать более высокую, чем на остальных участках поверхности,напряженность электрического поля.

В результате этого возникает световое излучение преимущественно поверхности измерительного зонда, причем с высокой интенсивностью

<г

10 квант/см . с, в то время как в известном устройстве оно равно

r z

10 квант/см с. Кроме того, дополнительный электрод с большой кривизной поверхности позволяет существенно ограничить инерционность измерений эа счет нейтрализации электрических зарядов поверхности измерительного зонда. гг

Юе. Я

Составитель Н. Зоров

Редактор С. Тимохина . Техред И.Асталош Корректор Г. Решетник

Заказ 5042/41 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з )1

Максимально возможное близкое расстояние электрода 12 до датчика 14 фотометра обусловлено максимальной величиной светосбора и ограничением возможного электрического разряда на его корпус. Сосуд 5 Дьюара, заполненный жидким азотом 4, поддерживает требуемую температуру в исследуемом образце 3, при котором он находится в твердой фазе, а в сосуде

10 Дьюара жидкий азот 4 испаряется нагревателем ll и подается вовнутрь пустотелого вала 8 для охлаждения измерительного зонда 7. Кондиционер

2 поддерживает стабильную температуру и среду в камере 1.

Согласно второму варианту выполнения устройства крутящий момент электродвигателя 16 передается через

73277 4 вал 17 измерительному зонду 18, последний трибоэлектризуется по касательной своей поверхности, к которой прижат пружиной 19 держатель 20 с пропитанным в исследуемой жидкости высушенным материалом 21. В месте трибоэлектриэации генерируется электростатический заряд,параметры которого зависят от свойств исследуе10 мой жидкости, которой был предварительно пропитан материал. При дальнейшем повороте на определенный угол возбужденный участок зонда ка-. сается дополнительного электрода 22, в месте их соприкосновения возникает свечение поверхности зонда 18 и частично окружающей среды в реI зультате электрического разряда.

Устройство фотометра аналогично при=

20 веденному в первом варианте.