Устройство для электролити-ческой обработки образцов

 

ОПHCAVHE

ИЗО В Й

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 060779 (21) 2796336/22-02 (51)М. КЛ.

С 25 D 7/06 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 230581 Бюллетень Nо 19

Дата опубликования описания 230581 (53) УДК 621.357. .14.002.51 (088.8) (72) Автор изобретения

В.И. Савенков (71) Заявитель

Тульский политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЯ

ОБРАБОТКИ ОБРАЗЦОВ

Изобретение относится к электролитической обработке изделий и предназначено для изготовления образцов в виде тонкой металлической фольги для просвечивающей электронной микроскопии.

Известны устройства для изготовления электронномикроскопических образцов в виде тонкой металлической фольги методом электрополирова- .

10 ния, содержащие анод-заготовку для образца, катоды и источник электропитания, анод которого утоняют электрополированием в среде электролита до появления в нем отверстия малых размеров, по краям которого расположены тонкие слои металла — клиновидной фольги, пригодные для иссле-. дования в электронном микроскопе на просвет. Место появления отверстия в пластинчатом аноде-заготовке зависит от скорости утонения отдельных его участков, которая возрастает пропорционально увеличению плотности силовых линий электрического поля на обрабатываемой поверхности (1).

Однако на таких устройствах невозможно получение качественнои фольо

-ги толщиной 5000-500 A и менее. 30

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для электрслитической обработки образцов, состоящее из механизма вращения плоского анодазаготовки для образца, двух плоских . и двух точечных катодов, подключенных к источнику электропитания со стабилизатором и реле времени через контактор, двух патрубков, расположенных по обеим сторонам анода, на которых расположено по одному плоскому и одному точечному катоду, причем в один из патрубков вмонтирован фотоэлемент, а в.другой — оптическая система и осветитель, соединенный с трансформатором (2j.

Устройство работает на принципе искусственного увеличения скорости утонения выбранного участка поверхности анода-заготовки путем увеличения плотности силовых линий электрического поля на этих участках с помощью точечных катодов,,причем выбранный участок может иметь форму полудуги или пятна на пересечении двух полудуг, располагаться ближе других к точечным катодам и перемещаться относительно них.

831875

40

Формула изобретения

55

Недостатками устройства является невозможность получения фольги толщиной менее 500 А, что обусловлено применением точечных катодов, соз.— дающих углубления в виде канавок, увеличивающих клиновидность фольги и снижающих ее площадь, пригодную .для изучения в электронном микроскопе на просвет.

Цель изобретения - повышение.ка-: чества обработки.

Укаэанная цель достигается обеспечением более равномерной концентрации силовых линий электрического поля на выбранном участке анода-заготовки за счет наложения дополнительного электрического поля, создаваемого введенными в устройство двумя токопроводящими диафрагмами, выполненными в виде кольцевых шайб, которые расположены между катодами и анодом-заготовкой симметрично относительно анода-заготовки, и подключенными к дополнительному источнику электропитания.

На фиг. 1 приведена электрическая схема устройства, на фиг. 2— расположение токопроводящих диафрагм относительно анода-заготовки; на фиг. 3 — конструкция анодного узла.

Устройство состоит из анода-заготовки 1, подключенного к положительному полюсу источника 2 электропитания. Анод-заготовка 1 погружен

s среду электролита 3. Симметрично относительно анода-заготовки 1 и по обе стороны от него в электролите

3 расположены две круглые токопроводящие диафрагмы 4, выполненные в виде кольцевы>." шайб и расположенные относительно анода-заготовки 1 таким образом, что оси их вращения Z совпадают и перпендикулярны относительно плоскостей A.è В анОда-заготовки

1. Оси симметрии Х и У расположены перпендикулярно друг другу и оси Z ,И параллельно плоскостям А и В анода-загртовки 1. Диафрагмы 4 электрически связаны друг с другом и подключены к положительному полюсу источника 5 электропитания. с

По обе стороны от анода-заготовки

1 в направлении 2 в электролите 3 размещены два пластинчатых катода .

6, к которым подключены объединенные отрицательные полюсы источников

2 и 5 электропитания. Диафрагмы 4 и анод-заготовка 1 образуют анодный узел. Анод-заготовка 1 зажат плоскостями пинцета 7 с помощью винта 8, который служит также для подвода электроэнергии источника 2 электропитания к аноду-заготовке 1. В целях обеспечения безопасности работы часть пинцета покрыта слоем электроизоляционного материала 9. С помо-. щью винтов 10 на плоскостях пинце, та 7 крепятся электроизоляторы 11, а винты 2 крепят на электроизоляторах 11 токоподводящие элементы 13 для подвода электроэнергии от источника 5 электропитания к токопроводя- щим диафрагмам 4.

Устройство работает следующим образом..

Токоподводящие диафрагмы 4, служащие для регулирования распределением плотности силовых линий электрического поля по поверхности анодазаготовки 1, устанавливаются таким образом, чтобы оси их вращения -2 пересекали предварительно выбранный участок поверхности анода-заготовки

1, с которого намечается получение фольги..Толщина плоского анода-заготовки 1 составляет 0,2-0,4 мм, а токопроводящие диафрагмы 4 размерами

12 х б х 2 мм расположены относительно него симметрично на расстоянии 1-4 мм. Электрический потенциал токопроводящих диафрагм 4 устанавливается на 2-6 В ниже электрического потенциала анода-заготовки 1 относительно электрического потенциала катодов б. Момент появления отверстия в утоняемом электрополированном аноде-заготовке 1 определяется визуально при периодическом его извлечении из электролита 3.

Применение изобретения позволяет получать фольгу толщиной 5000-100 А на образце.с широкими полями, пригодными для изучения методами просвечивающей электронной микроскопии.

Применение .фольги, толщиной порядка

100 A в качестве об акта, изучаемого на просвет позволяет повысить полезное увеличение электронного микро-. скопа в 2-3 раза и расширить возможности исследований.

Устройство для электролитнческой обработки образцов, содержащее пластинчатый анод-заготовку, пластинчатые катоды и источник электропитания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества обработ-. ки, оно снабжено дополнительным источником электропитания и двумя токопроводящими диафрагмами, выполненными в виде кольцевых шайб, размещенными между катодами и анодом.заготовкой симметрично относительно последней, причем диафрагмы установлены с возможностью подключения к дополнительному источнику электропитания.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Томас Г. Электронные микроскопии металлов. М., "Иностранная литература", 1963, с. 178-205.

2. Авторское свидетельство СССР

Ð 39214,6, кл. С 25 0 7/06.

Составители А. Коробков

Техред Е. Гаврилешко Корректор M. Демчик

Редактор Н. Егорова

Закаэ 3020/18 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

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