Устройство для измерения распределения поверхностного потенциала

8131026088 СОЮЗ СОВЕТСНИХСООИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 35 Д) О 01 Н 29/12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВВЙЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) 1. Иваюшенко Е.В Корольков В.А., Надворецкий Н,Е. Установка для измерения .контактной разности потенциалов. - фЗаводская лабораторияф, 1980, 9 10 с 926-9282. Садовничий А.А., КиЛьгицкая С.С., Литвинов Р.О. Измерение распределения контактной разности потенциалов при:помощи вибрирующего микроэлектрода." фПриборы и техника экспериментами, 1968, 9 5, с. 156- 158 (прототип ). 54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО .ПОТЕН ЦИАЛА, содержащее вибратор, защитный кожух, зонд, прикрепленный к подвиж, Ному элементу вибратора, механизм регулировки расстояния между зондом и образцси, эКранированную камеру,внутри которой расположен столик для образца, подвижный в плоскости, перпендикулярной зонду, а гакже электронный блок, электрически соеди" ненный с вибратором, зондом и регистратором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и снижения времени измерения, к защитному кожуху со стороны экранированной камеры прикреплен дополнительный плоский экран с отверстием для зонда, перпендикулярный последнему, а экранированная камера выполнена. открытой со стороны зонда, причем плоскость кромок боковыхстенок экранированной камеры обра". шенных к зонду, параллельна дополни- Е. тельному экрану.2. Устройство по п. 1, .о т л ич а ю щ е е с я тем, что к дополнительному экрану соосно его отверстию прикреплена металлическая трубка, длина которой меньше длины участка Я зонда, выступающего за пределы до- полнительногО экрана.Изобретение относится к электроизмерениям, а более конкретно кустройствам для измерения распределения электрического потенциала поповерхности твердых тел.Известно устройство для измерения 5поверхностного потенциала, содержащее измерительную ячейку, состоящую из вибратора в экранирующемкожухе, зонда, механизма регулировки расстояния между зондом и образцом, экранированной камеры, внутрикоторой находится столик для размеще".ния исследуемого образца, а такжеэлектронный блок с регистратором,подключенный к измерительной ячей.ке 1),Недостаток известного устройствасостоит в плохой защищенности зондаот поломок, связанных с небрежностьюоператора. 20Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство, содержащее измерительнуюячейку, состоящую из вибратора, экранирующего кожуха, зонда, присоединен ного к подвижному элементу вибратора,механизма регулировки расстояния меж;ду зондом и образцом и экранированнойкамеры с расположенным внутри нее столиком для образца, подвижным в плоскости перпендикулярной зонду, а такжеэлектронный блок с регистратором,электрически соединенный с измерительной ячейкой. Встенке экранированнойкамерь., отделяющей исследуемый образец от вибратора, имеется отверстиедля введения зонда.Для проведения измерений необходимо отвести зонд от поверхностиисследуемого образца, открыть экрани.рованную камеру, подвести зонд к поверхности нового образца на рабочеерасстояние и провести исследованиераспределения поверхностного потенциала 2),Недостатком такого устройства является то, что оператором много вре"мени тратится на смену образцов,т. е. велико время измерения. Крометого, велика вероятность поломкизонда из-за небрежности оператораили нарушения им последовательностирабочих манипуляций, например, призамене образца в момент, когда зондне отведен от его поверхности.Цель изобретения - повышениенадежности устройства ( за счет исключеиия возможности поломки зонда)и сокращение времени измерения.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для измерения рас"пределения поверхностного потенциала, содержащем вибратор, защитный кожух, зонд, прикрепленный к подвижному элементу вибратора, механизмрегулировки расстояния между зондоми образцом, энраннрованную камеру, 65 внутри которой расположен столик для образца, подвижный в плоскости, перпендикулярной зонду, а также электронный блок, электрически соединенный с вибратором, зондом и регистратором, к защитному кожуху со стороны экранированной камеры прикреплен дополнительный плоский экран с отверстием для зонда, перепендикулярный последнему, а экранированная камера выполнена открытой со стороны зонда, причем плоскость кромок боковых стенок экранированной камеры, обращенных к зонду, параллельна дополнительному экрану.Кроме того, к дополнительному экрану соосно его отверстию прикреплена металлическая трубка, длина которой меньше длины участка зонда, выступающего за пределы дополнительного экрана.На чертеже изображено устройство для измерения распределенияповерхностного потенциала.Устройство состоит из вибратора 1 в защитном кожухе 2, зонда 3, прикреп- ленного к подвижному элементу 4 вибратора, механизма 5 регулирования расстояния между зондом 3 и образцом б, укрепленного на неподвижной станине, дополнительного экрана 7 с металлической трубкой 8, прикрепленного к защитному кожуху 2, экранированной камеры 9, внутри которой располагается столик 10, подвижный в плоскости, перпендикулярной зонду 3, .отделенный от экранированной камеры 9 диэлектриком 11, и соединенный электрически С электронным блоком 12, который связан также электрически с вибратором 1, зондом 3 и регистратором. Для уменьшения вибраций использованы прокладки 14,Устройство работает следующим образом.При включенном электронном бло" ке 12 с помощью механизма 5 регулирования расстояния поднимают защитный кожух 2 вместе с размещенным в нем вибратором 1, к которому прикреплен зонд 3, и прикрепленнйм к кожуху дополнительным экраном 7 с металлической трубкой 8. Устанавливают образец б на столик 10. С помощью механизма 5 регулирования расстояния опускают защитный кожух 2 вибратора до тех пор, пока зонд 3 не установится в рабочем положении (на расстояние 10-100 мкм от поверхности образца . Высоту столика 10 относительно экранированной камеры 9 подбирают заранее так чтобы при нахождении зонда в рабочем положениии зазор между дополнительным экраном 7 и экранированной камерой 9 составлял заданную величину. При таких условиях обеспечивается надежное экранирование и можно варь1026088 Составитель В. КостинРедактор Н. Безродная Техредс, Иигунова Корректор А. Тяско Заказ 4553/38 Тираж 710 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ПП 11 "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ировать расстояние между зондом и образцами различной толщины. Регистрируют величину поверхностного потенциала регистратором 13. Далее столик 10 с образцом 6 перемещают в плоскости, перпендикулярной зонду 3 так, чтобы зонд 3 оказался над следующей точкой поверхности образца 6, вновь регистрируют величину поверхностного потен-. циала регистратором 13 и т. д. После снятия распределения потенциала на 1 О поверхности образца механизмом 5 регулирования расстояния поднимают защитный кожух 2. Заменяют образец 6 и повторяют процесс измерения.Отвод зонда 3 от поверхности 5 образца 6 и открывание экранированной камеры 9 составляют одну операцию, что увеличивает скорость смены образцов 6 и в конечном счете сокращает время измерений, Кроме того, зонд 3 защищен от поломок при смене образцов 6, так как в тот момент, когда зонд 3 находится вблизи поверхности образца 6, доступ к образцу 6 закрыт дополнительным экраном 7,Для дополнительной защиты зонда 3 от поломок к отверстию дополнительного экрана 7 соосно прикреплена металлическая трубка 8, иэ которой зонд 3 выступает наружу на 1-2 мм.При "вреэании" зонда 3 в поверхность образца 6 он утапливается в металлическую трубку 8 эа счет прогиба подвижного элемента 4 вибратора и тем самым предохраняется от поломки.Таким образом, предлагаемое устройство обладает более высокой функциональной надежностью и позволяет сократить время измерения.