Способ получения микропробы поверхностного слоя материала

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реснублим (111671490 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 1204.76 (21) 2344498/25-26 с присоединением заявки М вЂ”. (23) ПриоритетОпубликовано 071081. Бюллетень Но 37

Дата опубликования описания 07.10.81 (51)М. Кл3

G N 1/00

Государственный «омитет

CCC P

Ilo делам изобретений н открытий (53) УДК 543.053 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.A.Àãååâ, В.A.Ðîýàíöåâ, М.Л.Петух и А.A.ßíêîâñêèé (71) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени институт физики

AH CCP

I (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОПРОБЫ ПОВЕРХНОСТНОГР

СЛОЯ МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к области промышленных методов аналитического контроля химического состава вещества и может быть использовано при производстве металлических, диэлектричес-. ких и полупроводниковых материалов, в машиностроении, геологии и других областях науки и техники при проведении анализа различными известными способами: спектральным, активационным и др. малых количеств анализируемого вещества, например, в случае объектов миниатюрных размеров, уникальных иэделий и дорогих материалов, либо в случае, когда образец желатель- 5 но сохранить для дальнейшего использования.

Известен способ получения микропробы поверхностного слоя материала 20 заключающийся в том, что под микро-, скопом выбирают участок шлифа исследуемого образца, покрывают выбранный участок прозрачной для излучения ОКГ (оптического квантового генератора) 25 пластиной или пленкой, фиксируют излучение ОКГ на выбранном участке поверхностного слоя исследуемого материала и лучом ОКГ напыляют микропробу на прозрачные пластин;(й или плен- 30 ки, например, лавсановую пленку, чистота которых гарантирована.

Однако в известном способе необходимо применять для нанесения продуктов световой эрозии только те преграды, материал которых прозрачен для излучения ОКГ; кроме того, не исключена. возможность поглощения и рассеивания излучения ОКГ продуктами эрозии, нанесенными на переграду, что приводит к неконтролируемому изменению условий получения микропробы, а следовательно, и к плохой воспроизводимости анализа; не исключена возможность поглощения и рассеивания излучения ОКГ эмиттирующим факелом продуктов световой эрозии, что снижает коэффициент использования световой энергии ОКГ для выполнения технической операции получения микропробы вещества и затрудняет сохранение стабильности условий воздействия излучения ОКГ на анализируемый материал; нежелательно нанесение на один и тот же участок преграды продуктов эрозии в парообразной и конденсированной фазах, во первых, из-за изменения коэффициента аккомодации (прилипания) продуктов эрозии к поверхности прег-рады, а во-вторых, вследствие затруд671490 нения при разделении продуктов эрозии по фазному составу, часто необходимое при проведении анализа химического состава полученной микропробы.

Известен также способ получения микропробы поверхностного слоя материала путем нанесения на плоскую подложку продуктов эрозии, выбрасываемых под воздействием лазерного излучения на поверхность вращающегося образца материала.

Основными недостатками известного способа являются отсутствие возможности сбора микропробы определенного, требуемого фазового состава; ограниченный выбор материала подложки, которая должна быть прозрачна для 15 излучения ОКГ, возможность ослабления потока энергии, передаваемого поверхности анализируемого образца из-за, например, отражения части излучения подложкой. 20

В предлагаемом изобретении с целью сбора проб определенного фазового состава подложку устанавливают перпендикулярно поверхности образца навстречу продуктам эрозии. 25

Распределение пробы по фаэовому составу происходит по высоте подложки. Вращение анализируемого образца приводит к искривлению траектории движения продуктов эрозии по мере удаления их от оси вращения образца, причем вследствие существенной разницы в скоростях удаления(точнее в моментах количества движения) продуктов эрозии в парообраэной и жидкой фазах, большее искривление траектории наблюдается для той фазы, скорость (момент количества движения) которой меньше, т.е. для капельножидкой фазы. При необходимости отбора на подложку одноГо из фазовых 40 составов продукта эрозии выбирают узкую подложку и перемещают ее ближе к образцу параллельно его оси вращения для сбора капель с жидкой фазы, и дальше от образца — для сбора парообразной фазы.

На чертеже схематически изображено расположение подложки при осуществлении предлагаемого способа получения микропробы поверхностного слоя ма-5О териала.

Пример. Излучение оптического квантового генератора 1 фокусируют собирающей линзой 2 на выбранном участке 3 анализируемого материала 4, который приводят во вр цение вокруг 55 оси 5. Подложку 6 располагают перпендикулярно поверхности материала 4 навстречу продуктам эрозии, направление выброса которых определяют по направлению вращения образца. Микропробу в жидкой фазе 7 собирают нанесением капель на подложку 6, которую перемещают ближе к поверхности материала 4, а для сбора микропробы в парообразной фазе 8 подложку 6 перемещают параллельно оси 5 вращения анализируемого материала 4 ближе к линзе 2, фокусирующей излучение ОКГ.

Анализ химического состава микропробы проводят различными известными способами: спектральным, активационным и др.

Использование предлагаемого способа получения микропробы поверхностного слоя материала по сравнению с существующими способами позволяет испольэовать подложки из любого материала (прозрачного и непрозрачного для излучения ОКГ); исключает влияние подложки на энергетические характеристики потока излучения ОКГ, передаваемого поверхности анализируемоro образца; позволяет собирать микропробу определенного фазового состава, требуемого для проведения анализа; не требует высокой поверхностной однородности анализируемого материала, так как выбор оптимальной скорости вращения образца, длительности импульсов излучения OKI и расположения подложки позволяют варьировать протяженность эоны получения микропробы; значительно уменьшает размеры области, в которой происходит поглощение и рассеивание факелом продуктов эрозии излучения ОКГ; позволяет собирать все продукты эрозии, удаляемые с поверхности анализируемого материала, что значительно повышает качество, в частности воспроиэводимость и чувствительность проведения анализа химического состава получаемой микропробы поверхностного слоя материала, Формула изобретения

Способ получения микропробы поверхностного слоя материала путем нанесения на плоскую подложку продуктов эрозии, выбрасываемых под воздействием лазерного излучения на поверхность вращающегося образца материала, отличающийся тем, что, с целью сбора проб определенного фазового состава, подложку уста- навливают перпендикулярно поверхности образца навстречу продуктам эрозии.

Редактор Л.Письман Техред С.Мигунова Корректор Г.Orap

Заказ 8660/51 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул.Проектная, 4