Устройство для травления образцов

 

<»)870500

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

{61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 19.02 ° 79 (2! ) 2728475/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07 . 10.81. тзтоллетеиь J% 37

Дата опубликования описания 17 ° 10.81. (5l )NL. 9(л.

С 23 F 1/02

9кударатекнвй квинтет

СССР еа делен нзебретеннй н аткрытн11 (53) УДК 621.794..413(088.8) т

И.M.Ïðîíìàí Антонов, А.М.Казанцев и .Я.Блрит -, (72) Авторы изобретения

Е.И.

Институт ядерных исследований AH СССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАВЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ

Изобретение относится к области об. работки поверхности материалов химическим травлением в агрессивных средах и может быть наиболее успешно использовано для экспрессного удаления загрязненных поверхностных слоев радиоактивных образцов при активационном анализе.

В современной технологии и технике очень часто возникает необходимость в применении материалов с чис 10 той поверхностью. Особенно жесткие требования к чистоте поверхности образцов различных, материалов предъявляются при аналитических и структурных исследованиях самих материалов, т5 в частности при активационном анализе. В то же время, явления сорбции и попадания продуктов реакции при активационном анализе на поверхность

10 образца исключают возможность решения проблемы без удаления поверхносTHblK слоев исследуемых материалов после облучения образцов. Например, при определении кислорода по реакции

" 0(п, р)1 тй, образующееся радиоактивное ядро отдачи k приобретает максимальную кинетическую энергию 1,8 мэВ.

Эта.энергия достаточна для пробега электрона в металлах на глубину l 52 мкм и в воздухе — на 4,4 мм. Опыт показал, что вместе с сорбцией и другими загрязнениями это вбивание ядер отдачи из-за создания поверхностного слоя "квазикислорода" не позволяет определять истинную концентрацию кислорода в объеме образца при содержаниях менее О,OIX (по массе).

Кроме того, в данном случае необходимо учитывать полное время обработки образца из-за возможной потери чувствительности определения, поскольку период полураспада изотопа и равен 7,14 с, время обработки поверхности образца не должно превышать

1-1,5 периода полураспада, т.е. я-"1О с.

Известно применение травления облученных образцов при нейтронно-ак870500 тивационном определении кислорода.

Травление образцов выполняется вручную путем помещения облученного образца в сосуд с травильным раствором, выдержкой образца в этом сосуде в течение времени, необходимого для травления, затем извлечения образца из этого сосуда и переноса его в сосуд с водой для промывки. Полное время обрабоки составляет 20-30 с.

Основными недостатками такой технологии являются выполнение травления вручную, относительно большое общее время обработки образца, повышенная радиационная опасность, травление образца в непроточном травителе, что приводит к сорбции образцом радиоактивных ядер из травителя, Известна установка для нейтронноактивационного определения кислорода в особо чистых веществах, в которой используется устройство для экспрессного травления облученных образцов (1 ). Это устройство выполнено в виде фторопластового блока с отверстиями для ввода и вывода образцов.

В объеме блока расположены вертикальные каналы, по числу реагентов, необходимых для обработки образца. В этих каналах установлены поршни, имеющие

30 в нижней части сквозные наклонные каналы прямоугольного сечения и снабжены приводом. Вертикальные каналы имеют патрубки для ввода и вывода реагентов и соединены между собой полостями для прохода образца.

Устройство для экспрЕссного удаления поверхностных загрязнений с облученных образцов позволяет определять

40 объемные концентрации кислорода менее 1

-3

1.10 X (по массе) . Однако оно облада— ет следующими недостатками: значительные затраты времени для перемещения образца от входного отверстия через

45 все каналы к выходному отверстию; малая надежность устройства, связанная с использованием нескольких подвижных штоков с рамками, в которые поочередно поступает образец, и трудностью достижения механической прочности рамок, перемещаемых в кипящих кислотах.

Кроме того, перемещение образца из канала в канал осуществляется по наклонным слипам, заполненным реагентом, только за счет веса образца, что исключает возможность анализа образцов произвольной формы и плотности, близкой к 1 г/см

Целью изобретения является повышение производительности и увеличение надежности работы устройства.

Для достижения этой цели устройство для травления образцов, содержащее корпус с каналом для ввода и вывода образцов, механизм для перемещения, снабжено поршневым штоком с держателем, штоком и внутренним стержнем с механизмом поворота, установленными в цилиндре емкостями для реагентов и пневмофиксатором, соединенным с пневмоцилиндром отверстиями, расположенными по его окружности, а корпус вы— полнен в виде многокамерной системы.

Для управления процессом травления устройство снабжено электромагнитными вентилями.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Ь-Б на фиг. l.

Устройство состоит из пневмоцилиндра

1 с поршнем, поршневого штока 2, держателя 3 образца, электромагнитных вентилей 4, 5, 6, 7, емкостей 8 для реагентов В корпусе выполнен сквозной канал 9 для ввода и вывода образца.

Реакционная эона выполнена в виде многокамерной системы 10 с тройниковым расположением отверстий. В корпусе расположен пневмофиксатор 11 и механизм 12 поворота.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент работы устрой-: ства держатель 3 образца находится в сквозном канале 9. Поршневой шток

2 занимает в это время крайней левое положение в пневмоцилиндре 1. По сквозному каналу 9 образец 13 опускается в держатель 3, в этот момент срабатывает электромагнитный вентиль

4, и поршневой шток 2 с держателем 3 образца и образцом 13 поступательно движется в правую крайнюю камеру системы 10 и останавливается против канала, куда из верхней емкости 8 поступает под давлением первый реагент (травитель) . После первого травления срабатывает вентиль 5 и поршневой шток с держателем образца движется возвратно. При открытии вентиля 6 производится стравливание воздуха из пневмофиксатора 11 и держатель 3 с образцом останавливается в следующей камере, где может проводиться второе трав— ление или промывка образца после перво о травления. Поршп вой шток 2 пре870 дохраняет от попадания реагента из одной камерЕ в другую. Затем поршневой шток 2 движется далее в TQM же направлении и останавливается в следующей какамере против следующего канала (это может быть щелочная обработка, промывка или сушка) и так до окончательной обработки поверхности образца, после чего держатель с обработанным образцом останавливается напротив канала 9 о и делает поворот на 180 для вывода образца.

Устройство позволит повысить производительность труда, ожидаемый экономический эффект составит около 200 тыс.<> руб. в год.

500 6 ввода и вывода образцов, механизм для перемещения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и увеличения надежности работы, оно снабжено поршневым штоком с держателем, установленными в цилиндре емкостями для реагентов и пневмофиксатором, причем пневмофиксатор сообщается с цилиндром отверстиями, расположенными по

его окружности, а корпус выполнен в виде многокамерной системы.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что устройство снабжено электромагнитными вентилями для управления процессом травления. формула изобретения

1. Устройство для травления образцов, содержащее корпус с каналом для

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 409555, кл. G 01 N 23/22, 1972.

Составитель А.Пятибратов

Редактор Т.Морозова Техред Т, Маточка

Корректор М.Шароши

Подписное

Филиал ППП Патент", г. Ужгор д, ул. Проектная, 4

Заказ 8748/28 тираж t05l

8НИИПЯ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5