Способ измерения локальной плотности поверхностного заряда

 

ОПИС ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

11ц 574684

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Донолни1ельное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 22.12.75 (21) 2303017 09 (51) М. Кл.- "G 01k 29/12 с п р и со сд111! с н и с м 3 а я в 1 11

Государственный IIQMHTBT

Совета Министров СССР оа делам изооретеннй н открытий (23) Приоритет

Опубликова11о 30.09.77. Б1оллстспь о 36 (53) УДК 621.317(088.8) Дата опубликования описания 29.09.77 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Ю. Д. Арсентьев и В. H. 11ронин

Научно-исследовательский институт механики и физики при Саратовском ордена Трудового Красного Знамени государственном университете им. H. Г. Чернышевского (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕН ИЯ Л ОКАЛ ЬНО11 ПЛОТНОСТИ

ПОВЕРХНОСТНОГО ЗАРЯДА

Изобретение относится к измерительной технике и мо кет использоваться в электрографии, фазовой рельефографии, телевидении, электротехнике, текстильной и химической промышленности.

Один из известных способов измерения локальной плотности поверхностного заряда основан па использовании явления элсктростати IccKoH индукции и заключается в преобразовании индуцированного заряда в переменпый ток или напряжение с последующим усилением и индикацией (1).

Однако этот способ недостаточно точен.

Наиболее близким техническим решением является способ измерения локальной плотности поверхностного заряда на основе явления электростатической индукции с преобразованием индуцированного заряда в переменное напряжение (2).

Однако и этот способ обладаст недостаточной точностью при измерении распрсдслення заряда на поверхностях с произвольной топографисй.

Целью изобретения является увеличение точности при измерении распределения заряда на поверхностях с произвольной топографией.

Для этого в способе измерения локальной плотности поверхностного заряда на осповс явления электростатической индукции с преобразованием индуцированного заряда в переменное напряжение перед преобразованием индуцированного заряда в области измерения

Г-,ÇÎ .ë(ä;;1от элс1:,тpoкIаГI!нтнос поле Высокой частоты, а плстность повсрх1остного заряда определяют по амплитуде индуцированного напряжсш1я;1а частоте прсобразовання.

ПрсдложсHIII>III способ заключается в том, что в области пзмсрснпя локальной плотности заряда возбуждают переменное элсктромаг1;итное по.:с высокой частоты с последующей его модуля.IIIc,I по низкой частоте за счет пар,".метрического изменения области зондирования так, что коэффициент модуляции пропор15 цпоналсн среднему расстоянию от исследуемой поверхности до сечения, где определяется электростатическое поле заряженной поверхности нли п1дуцнрова 111ый заряд. Коэффициент в процессе и",ìñðñIIïé поддерживается по20 czos IIIIIIм, благодаря чему остастся неизменным и среднее расстояние от поверхности до сечения, где измеряется электростатическое поле. ртндуцирова11пый заряд измеряют на частоте модуляции по индикации амплитуды

25 напряжения, которая пропорциональна локальной плотности заряда исследуемой поверхности с учетом ес рельсфа.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для реализации

30 предложенного способа.

- 574684

Составитель Е. Любимова

Техред М. Семенов

Корректор Л. Котова

Редактор Е. Дайч

Подписное

Изд. № 795 Тираж 1109

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2134/2

Типография, пр. Сапунова, 2

Ф

Устройство содержит зонд 1, модулятор 2, заряженную поверхность 3, генератор 4 высокой частоты, блок 5 индикации индуцированного заряда, блок 6 обратной связи.

Устройство работает следующим образом.

С помощью соответствующего координатного устройства зонд 1 устанавливается в любую точку области над исследуемой заряженной поверхностью 3. При возбуждении высокочастотного поля в области располо>кения зонда 1 с помощью генератора 4 напряжение высокой частоты через блок 6 поступает на модулятор 2, с помощью которого осуществляются акустические колебания зонда по нормали к исследуемой заряженной поверхности 3. В результате колебаний зонда 1 происходит модуляция амплитуды высокочастотного напряжения, причем коэффициент модуляции пропорционален среднему расстоянию от заряженной поверхности 3 до зонда 1. 3а счет действия обратной связи и модулятора 2 коэффициент модуляции в процессе измерения остается постоянным, а следовательно, сохраняется неизменным и среднее расстояние от заряженной поверхности 3 до зонда 1 независимо от ее рельефа. На выходе зонда 1 кроме высокочастотного напряжения, промодулированного по амплитуде, действует также напряжение модулирующей частоты, пропорциональное локальной плотности поверхностного заряда в области расположения зонда 1. Для определения знака заряда на поверхности и правильной работы цепи обратной связи на блоки 5 и 6 подаются опорные напря>кения от модулятора 2 и генератора 4.

Использование предлагаемого способа позволяет увеличить разрешающую способность, повысить точность измерений и обеспечить надежные и автоматические измерения микрораспределения плотности поверхностного заряда с учетом топографии исследуемой по10 верхности.

Формула изобретения

Способ измерения локальной плотности по15 верхностного заряда на основе явления электростатической индукции с преобразованием индуцированного заряда в переменное напряжение, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности при измерении распре20 деления заряда на поверхностях с произвольной топографией, перед преобразованием индуцированного заряда в области измерения возбуждают электромагнитное поле высокой частоты, а плотность поверхностного заряда

25 определяют по амплитуде индуцированного напряжения на частоте преобразования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 203181, 30 кл. G 01R 29/12, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 374569, кл. G 01R 29/12, 1966.