Способ получения микропробы поверхностного слоя материала

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 120476 (21) 2344498/25-26с присоединением заявки Йо - .(51)М. КЛ. С 01 М 1/00 Государственный оми 1 ет СССР но делам изобретений н открытий(71) Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени институт физики АН Белорусской ССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОПРОБЫ ПОВЕРХНОСТНОГР СЛОЯ МАТЕРИАЛАИзобретение 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 но сохранить для дальнейшего использования. Известен способ получения микропрофы 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, Фиксируйт излучение ОКГ на выбранном участке поверхностного слоя исследуемого материала и лучом ОКГ напыляют микропробу на прозрачные пластин;(й или плен 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 затруднения при разделении продуктов эрозиипо фазному составу, часто необходимоепри проведении анализа химическогосостава полученной микропробы.Известен также способ получения микропробы поверхностного слоя материалапутем нанесения на плоскую подложкупродуктов эрозии, выбрасываемых подвоздействием лазерного излучения наповерхность вращающегося образцаматериала,Основными недостатками известногоспособа являются отсутствие возможности сбора микропробы определенного, требуемого фазового состава; ограниченный выбор материала подложки,которая должна быть прозрачна для 15излучения ОКГ, возможность ослабления потока энергии, передаваемогоповерхности анализируемого образцаиз-за, например, отражения частиизлучения подложкой. 20В предлагаемом изобретении с цельюсбора проб определенного фазовогосостава подложку устанавливают перпендикулярно поверхности образцанавстречу продуктам эрозии. 25Распределение пробы по фаэовомусоставу происходит по высоте подложки. Вращение анализируемого образцаприводит к искривлению траекториидвижения продуктов эрозии по мереудаления их от оси вращения образца,причем вследствие существенной разницы в скоростях удаления(точнеев 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 40составов продукта эрозии выбираютузкую подложку и перемещают ее ближек 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 териала.П р и м е р. Излучение оптическогоквантового генератора 1 фокусируютсобирающей линзой 2 на выбранномучастке 3 анализируемого материала 4,который приводят во вр цение вокруг55оси. 5, Подложку 6 располагают перпендикулярно поверхности материала 4навстречу продуктам эрозии, направление выброса которых определяют по направлению вращения образца. Микро- пробу в жидкой фазе 7 собирают нанесением капель на подложку 6, которуюперемещают 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 непрозрачногодля излучения ОКГ), исключает влияние подложки на энергетические характеристики потока излучения ОКГ, передаваемого поверхности анализируемого 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 ОКГ и расположения подложки позволяют варьировать протяженность эоны получения микропробы; значительно уменьшает размеры области, в которой происходит поглощение и рассеивание факеломпродуктов 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 изобретенияСпособ получения микропробы поверхностного слоя материала путем нанесения на плоскую подложку продуктов эрозии, выбрасываемых под воздействием лазерного излучения на поверхность вращающегося образца материала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сбора проб определенного фазового состава, подложку уста-навливают перпендикулярно поверхности образца навстречу продуктам эрозии.671490 ктор Л.Письман Техред С.Мигунова Корректор Г.О ПодписноСССР аказ 4/5 ная, 4 иал ППП "Патент", г. Ужгород,ул.П 60/51 Тираж 910 ВНИИПИ Государственногпо делам изобретений 113035, Москва, Ж, Р комитет открыт шская н