Способ определения площади шероховатой поверхности электропроводных изделий

 

О П И С А Н К Е < 991148

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Сотоз Советских

Социалистических

Ресттублнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б! ) Дополнительное к авт. свид-ву (51) ®. K . (22) Заивлеио 27.03.81 (21) 3266118/18-28 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

G 01 В 7/32

Гасуллрствв1к1Ь1в квюитвт

СССР

Опубликовано 23.01.83. Бюллетень ¹ 3

Дата опубликования описания 23.01,83 (5З) УД 621.317. .39:531.717- (088.8) пв авлаи кзвбрвтеиий и юткрытий (72) Авторы изобретения

В. Ф. Платонов, А. Е. Клинков и (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОЩАДИ ШЕРОХОВАТОЙ

ПОВЕРХНОСТИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам измерения неэлектрических величин электрическими методами, и может быть использовано для измерения площадей поверхностей иэделий в .химическом и электронном машиностроении

Известен способ определения площади шероховатой поверхности электропроводных изделий, заключающийся в том, что устанавливают контролируемое изделие в вакуумной камере с измерительным электродом на фиксированном расстоянии от последнего, подключают изделие и измерительный электрод к разным полюсам источника питания постоянного тока и по величине эмиссионного тока определяют площадь шероховатой поверхности (1) .

Недостаток этого способа состоит в низкой точности измерений, так как в нем измерение эмиссионного тока проводится при наложении внешнего ускоряющего поля высокой напряженности, что приводит к возникновению погрешности ох "острийных" эффектов, зависящей от кривизны поверхностей элементов микрорельефа.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ определения площади шероховатой поверхности электропроводных изделий, заключающийся в том, что наносят на измеряемое изделие монослой материала с низкой работой выхода электронов, нагревают измеряемое изделие и контролируют термоэмиссионный ток

10 с его поверхности. О площади монослоя судят по величине термоэмиссионного тока насыщения (21.

Недостатками указанного способа являются наличие Ограниченного диапазона взаимосвя15 занных параметров, влияющих на точность измерений, и сложность оптимизации этих параметров.

Цель изобретения — повышение точности

20 измерений.

Эта цель достигается тем, что согласно способу измеряют время нарастания термоэмиссионного тока до насыщения и по нему

3 991 судят о площади монослоя, paBHoH . площади поверхности измеряемого иэделия.

Кроме того, одновременно наносят монослой материала с низкой работой выхода электронов на поверхность эталонного электрода, измеряют время нарастания термоэмиссионного тока с его поверхности до насыщения и по нему корректируют результат измерения площади монослоя измеряемого изделия.

На чертеже представлена схема устроиства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит вакуумную камеру 1 с нагревателями 2, в которую помещены измеряемое изделие 3 и эталонный электрод

4. Между последними установлен источник 5 пучка атомов материала с низкой работой . выхода, перекрываемый заслонкой 6 и системой формирующих диафрагм 7. Над поверхностями измеряемого изделия 3 и эталонного электрода 4 размещены измерительные электроды 8.

Вакуумирование камеры 1 производят через вентиль 9, а впуск пара через вентиль 1О из источника 11 пара, установленного в нагревательную печь 12 с термопарой 13 контроля температуры.

Способ определения площади шероховатой поверхности электропроводных изделий осуществляется следующим образом.

Поверхности измеряемого изделия 3 и эталоыюго электрода 4 устанавливают напротив источника 5 пучка атомов материала с низкой работой выхода, который закрывают заслонкой 6. Через вентили 9 и 10 вакуумируют объем вакуумной камеры 1 и объем источника 1! пара до давления меньше 5 ° 10 мм, рт. ст., после чего измеряемое изделие 3 и эталонный электрод 4 с помощью нагревателей 2 нагревают до температуры порядка 600 К, контролируя последнюю термопарой !3. Вентиль 10 закрывают и нагревают источник 11 пара материала с низкой работой выхода и его свободный объем с помощью нагревательной печи 12 до температуры выше температуры нагрева измеряемого изделия 3, например, до 700 К.

На измерительные электроды 8 подают положительный относительно измеряемого изделия 3 и эталонного электрода 4 потенциал.

Открывают заслонку 6, одновременно включая секундомер. Измеряют термозмис". "н148 4 ные токи с поверхностей измеряемого иэделия 3 и эталонного электрода 4 и отмечают моменты времени достижения ими насыщения. Определяют время нарастания термоэмиссионного тока с поверхности измеряемого изделия 3 до насыщения и аналогичное время ; для эталонного электрода 4. Площадь монослоя S, равную площади поверхности измеряемого изделия 3, определяется по формуле паэт где 8 — известная площадь поверхности

15 эталонного электрода.

Предлагаемый способ позволяет соответствующим подбором эталонного электрода дополнительно повысить точность измерений, Способ нечувствителен к ошибкам в установлении температур измеряемого изделия и эталонного электрода.

Формула изобретения

1. Способ определения площади шероховатой . поверхности электропроводных изделий, заключающийся в том, что наносят на измеряемое иэделие монослой материала с низкой работой выхода электронов, нагревают измеряемое изделие и контролируют термоэмиссионный ток с его поверхности, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерений, измеряют время нарастания термоэмиссионного тока до насыщения

35 и по нему судят о плошади монослоя, равной площади поверхности измеряемого изделия.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что одновременно наносят моно40 слой материала с низкой работой выхода электронов на поверхность зталонногб электрода, измеряют время нарастания термоэмиссионного тока с его поверхности до насыщения и по нему корректируют результат измерения площади монослоя измеряемого изделия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР М 587319, кл. G 01 В 7/34, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР F 875208, 50 кл. 6 01 В 7/32, 1979 (прототип).

991148

Составитель Н. Бирюкова

Техред А.Бабинец Корректор Г. 0rap

Редактор Н. Бобкова

Филиал ППП - Патент", г. Ужгород, ул. Проектиаи, 4

Заказ 105/53 Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4j5