Способ измерения контактной разности потенциалов

 

Использование: изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля чистоты, степени активации и энергетического состояния поверхностных слоев по величине работы выхода электронов. Сущность изобретения: с целью повышения точности и воспроизводимости результатов и расширения области применения полностью экранируют измерительный электрод 3, выполненный в виде сетки, используя исследуемый образец 4 в качестве одной из стенок экрана 1. В зазор между измерительным электродом и образцом направляют поток электронов, возникающий в ионизационной камере 2 в результате самостоятельного тлеющего разряда между разрядным электродом 11 и стенками камеры 2. На корпус ионизационной камеры подают отрицательный потенциал, что обеспечивает осаждение на внутренние стороны камеры положительных ионов и фокусировку электронного потока. Стабилизацию среды в зазоре до получения постоянной величины контактной разности потенциалов осуществляют перемещением измерительного электрода относительно исследуемого образца, перемещением камеры 2 относительно измерительного электрода . Полученное значение считается фактическим, а ток разряда, измеряемый измерителем 10 тока разряда, калибровочным . При изменении условий проведения измерений проводят калибровку тока разряда , изменяя потенциометром 9 выходное напряжение высоковольтного блока 8. Устройство для осуществления способа содержит также усилитель постоянн ого тока 5, измерительный прибор 6 и защитный контур 7. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 00 (я)з G 01 R 29/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ -СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 2 (21) 4875255/21 ющий в иониэационной камере 2 в резуль(22) 13.08.90 тате самостоятельного тлеющего разряда (46) 23.09.92. Бюл.hL 35 .. между разрядным электродом 11 и стенка(72) Л.И.Пятыхин. В.К;Гавриков, С.Н.Пока- ми камеры 2, На корпус ионизационной калицын, Ю.Л.Пятыхин и С.Б.Чернявский меры подают отрицательный потейциал, что (56)1.Авторскоесвидетельство СССР обеспечивает осаждение на внутренние

%1157022, кл. G 01 R 19/00, 1984; стороныкамерыположительныхионовифо2. Авторское свидетельство СССР кусировку электронного потока. СтабилиэаМ 1482409, кл. G 01 R 29/14, 1987. цию среды в зазоре до получения (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОНТАКТНОЙ . постоянной величины контактной разности

РАЗНОСТИ ПОТЕНЦИАЛОВ потенциалов осуществляют перемещением (57) Использование:изобретениеотносится. измерительного электрода относительно к измерительной технике и может быть ис- исследуемого образца, перемещением капольэовано для койтроля чистоты, степени меры 2 относительно измерительного алекактйвации и энергетического состояния по- трода, Полученное значение считается верхностных слоев по величине работы BM" фактйческим, аток разряда, измеряемыйизхода электронов. Сущность изобретения . с мерителем 10 тока разряда, калибровочцелью повышения точности и воспроиэво- ным. При изменении условий проведения димости результатов и расширения области измерений проводят калибровку тока раз- З применения полностью зкранируют изме- . ряда, изменяя потенциометром 9 выходное рительный электрод 3, выполненный в виде напряжение высоковольтного блока 8. Устсетки, используя исследуемый образец 4 в. ройство для осуществления способа содеркачестве одной из стенок экрана 1. В зазор жит также усилитель постоянного тока 5, между измерительным электродом и образ- измерительный прибор 6 и защитный кон- Б цом направляют поток электронов, возника- тур 7. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1763997

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля чистоты, степени активации -и энергетического состояния поверхностных слоев по величине работы выхода электронов.

Целью изобретения является повышение точности измерений и расширение области применения за счет измерения контактной разности потенциалов образцов, имеющих диэлектрические пленки.

Поставленная цель достигается тем, что повышение электропроводности среды в зазоре измерительный электрод — исследуемый образец осуществляют не ионизацией среды s с а м оoм M э3а з3оoр еe, а с помощью потока электронов, направляемых в зазор по нор; мали к поверхности образца из иониэационной камеры. открытый торец которой обращен к зазору со стороны выполненного в виде сетки измерительного электрода и в которой создают самостоятельный тлеющий разряд, а на стенки камеры подают отрицательный потенциал, фокусируя тем самым поток электронов и нейтрализуя возникающие в тлеющем разряде ионы. Изменяя величину зазора между измерительным электродом и исследуемым образцом, измерительным электродом и открытым торцом . ионизационной камеры, добиваются стабильных значений величины контактной разности потенциалов, Одновременно измеряют ток, протекающий в цепи разряда и характеризующий количество образующихся носителей зарядов, направляемых в за. зор между ИЭ и исследуемым образцом.

Значение тока, при котором получены стабильные показания величины КРП, считается калибровочным. При проведении последующих измерений в условиях, отличающихся от условий настройки, осуществляется калибровка прибора путем регулировки тока разряда.

На чертеже представлено устройство для осуществления предлагаемого способа.

Устройство. содержит экран 1, металлическую ионизационную камеру 2, на стенки которой осаждаются положительные ионы, образующиеся в процессе тлеющего разряда в камере 2, и направляется сфокусированный поток электронов в зазор между измерительным электродом 3 и исследуемым образцом 4, усилитель постоянного тока 5, измерительный прибор 6, токопроводящий защитный контур 7, высоковольтный блок 8 с регулирующим потенциометром 9, измеритель тока разряда 10 и разрядный электрод 11. Размещенные внутри экрана 1 ионизационная камера 2 и измерительный электрод 3, выполненный в

55 добиваются значения контактной разности потенциалов, равной нулю. Это значение считается истинным, т.к, образцы и измерительный электрод изготовлены из одного сплава, Значение тока разряда, при котором были получены результаты, наносится на шкалу измерителя тока разряда, и считается калибровочным. Затем образцы помещают в климокамеру и проводят измерения при различных значениях влажности и температуры, виде сетки, установлены соосно с возможностью осевого перемещения друг относительно друга.

Экран I выполнен с открытым торцом

5 со стороны измерительного электрода, которым он устанавливается на исследуемый образец 4. Измерительный электрод 3 электрически соединен с входом усилителя постоянного тока 5, выход которого

10 подключен к входу измерительного прибора

6. По периметру расположен защитный токопроводящий контур 7, электрически изолированныйй от измерителЬного электрода 3.

Контур 7 соединен с выходом усилителя по15 стоянного тока 5. Экран 1, металлическая ионизационная камера 2 подключены к общему корпусу прибора. Ионизационная камера 2 и измерительный электрод 3 установлены в экране 1, например. с по20 мощью резьбовых соединений, обеспечивающих возможность осевого перемещения ионизационной камеры 2 и измерительного электрода 3 в экране 1.

Разрядный электрод 11, представляю25 щий собой orоленный проводник, жестко закреплен с помощью диэлектрической втулки в корпусе ионизационной камеры 2, и подключен через измеритель 10 тока разряда к высоковольтному блоку 8, выходное

30 напря>кение которого регулируется потенциометром 9, Способ реализуется следующим обра. зом.

С помощью потенциометра повышают

35 выходное напряжение высоковольтного блока 8 до возникновения тлеющего разряда, фиксируемого с помощью измерителя 10 тока разряда.

Экран устройства открытым торцом ус40 танавливают на поверхность образца. Изменяя электропроводность среды в зазоре между измерительным электродом 3 и контролируемым образцом 4, перемещением измерительного алектрода 3 относительно детали или перемещением ионизационной камеры 2 относительно измерительного электрода 3 при постоянном зазоре между измерительным,электродом 3 и образцом 4, 1763997

Составитель Е.Плужникова

Редактор М.Кузнецова Техред М,Моргентал Корректор П,Гереши

Заказ 3455 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Использование предлагаемого способа измерения величины контактной разности потенциалов позволяет повысить точность и воспроизводимость результатов при изменении условий внешней среды, получать стабильные значения при наличии на поверхности тонких диэлектрических пленок.

Способ и устройство для его реализации экологически чисты и не требуют соблюдения специальных мер по предосторожности, Формула изобретения

1. Способ измерения контактной разности потенциалов, при котором полностью экранируют измерительный электрод, выполненный в виде сетки, увеличивают элек-. тропроводность среды в зазоре между измерительным электродом и исследуемым образцом. измеряют при этом разность потенциалов между ними и осуществляют стабилизацию среды в зазоре путем перемещения измерительного электрола относительно контролируемого образца и источника излучения относительно измерительного

5 электрода в направлении нормали к их поверхности до получения постоянной величины разности потенциалов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения области примене10 ния, повышение электропроводности среды в зазоре между измерительным электродом и контролируемым образцом осуществляют с помощью потока электронов, направленного по нормали к поверхности образца из

15 ионизационной камеры, в которой создают самостоятельный тлеющий разряд, а на стенки подают отрицательный потенциал, 2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что калибровку осуществляют по вели20 чине тока разряда.