Кювета для эллипсометрических исследований различных объектов в жидких средах

О П И С А Н И Е868491ИЗЬВРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтсимкСфциалистнчесинкРеспублик(54) КЮВЕТА ДЛЯ ЗЛЛИПСОМЕТРИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАЗЛИЧНЫХ ОБЪЕКТОВ В ЖИДКИХ СРЕДАХИзобретение относится к оптической технике, а именно к конструкции оптических устройств, называемых ячейками или кюветами,:применяемых для пропускания направленного луча света на исследуемый объект. Такие устрой- ф ства используются, в частности, при измерении толщины тонких поверхностных слоев или при исследовании физико"химических свойств поверхностей при протекании на них электрохимичес 0 ких или адсорбционных процессов, например при изучении процессов, протекающих на поверхности электродов, использующихся в химических источни;5 ках тока.Кюветы являются составной съемной частью эллипсометрической установки, с помощью которой производятся измерения оптических констант и тол 20 щины тонких слоев на исследуемых поверхностях объектов путем измерения коэффициента отражения света от поверхности. Известны кюветы с постоянно зафиксированными в одном положении оптическими окнами, в которые под постоянным углом падает луч света 1 1.Однако такие кюветы не обеспечивают получение необходимой информации о поверхности исследуемой детали, что приводит к понижению надежности результатов эксперимента или исследования.Наиболее близкой к предлагаемой является кювета, имеющая цилиндрический корпус из тефлона, в который вмонтированы оптические окна из кварца или стекла, установленные на подвижных шарнирах-держателях. Исследуемая деталь помещается во внутрь цилиндра, заполненного необходимой средой 2 .Для направления луча света в оптическое окно и отражения его от поверхности изделия в другое оптическое окно необходимо производить юстировку оптических окон перпендикулярно падающему и отраженному лучам, Эта опера 868491ция достаточно сложная и длительная.Кроме того, выполнение оптическихокон на шарнирах не обеспечивает достаточной герметичности кюветы, в результате чего при ее юстировке происходит просачивание эксплуатационнойсреды на аппаратуру, что при работес агрессивными жидкостями приводит кповреждениям аппаратуры,Цель изобретения - расширение диапазона исследований и снижение трудоемкости их проведения.Поставленная цель достигается тем,что кювета для эллипсометрическихисследований различных объектов в жидких средах, содержащая полый корпуси выполненные из кварца участки дляпрохождения луча света, выполненасоставной из герметично соединЕнныхполусферы из кварцевого оптическогостекла и плоского основания.При этом основание выполнено изкварцевого оптического стекла.На чертеже изображена предлагаемая кювета.Кювета имеет форму полусферы 1с полостью 2 со стенкой постоянноитолщины и плоским основанием 3, герметично соединенным по плоскости сторцовой частью полусферы. В верхней части полусферы может быть отверстие 4 для помещения внутрь кюветы исследуемого объекта и жидкойсреды.Выполнение кюветы сферическойформы позволяет направить луч светапод любым углом к поверхности исследуемого образца при постоянномперпендикулярном прохождении его через стенки кюветы, что позволяетменять угол падения луча и получатьтем самым необходимый объем экспериментальной информации. Герметичностьсоединения кюветы-полусферы. с основанием может быть обеспечена сваркой, склеиванием, пришлифовкой и другими известными способами. Выполнениекюветы герметичной устраняет утечкуагрессивной жидкой среды.Кроме того, выполнение полусферыиз кварца искЛючает попадание загрязняющих примесей в исследуемую систему, что особенно необходимо при исследованиях электрохимических и адсорбционных процессов.Устройство работает следующим образом. Перед проведением эллипсометрических измерений исследуемый образец помещается в кювету таким образом, что его поверхность совпадает с плоскостью большого круга сферы. Далее кювета устанавливается на подвижном столике эллипсометра и с помощью микрометрических винтов столика (деталей эллипсометрической установки) передви гается относительно падающего лучасвета до того положения, когда световой луч падает перпендикулярно на ее стенку, Зто положение кюветы, при котором отраженный от поверхности образца луч также перпендикулярен противоположной стенке кюветы, легко регистрируется по отраженному от стенки "зайчику", положение которого должно совпадать с положением источника света.Использование предлагаемого устройства позволяет расширить диапазон исследований, уменьшить время экспериментов в несколько раз (примерно на 30-60 мин при смене угла падения луча света), т.е. для одной измерительной операции сократить время эксперимента на 2,5-3 ч, Кроме того, исключается повреждение эллипсометрической установки агрессивной средой и гарантируется максимальная чистота проведения эксперимента. Формула изобретения1. Кювета для эллйпсометрических З 5 исследований различных объектов вжидких средах, содержащая полый корпус и выполненные из кварца участки для прохождения луча света, о т -л и ч а ю щ а я с я тем, что, с 40 целью расширения -диапазона исследований и снижения трудоемкости ихпроведения, кювета выполнена составной из герметично соединенных полусферы из кварцевого оптического стекла и плоского основания,2. Кювета по п. 1, о т л и ч а -ю щ а я с я тем, что основание выполнено из кварцевого оптического стекла. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Горшков М.М. Зллипсометрия,М, "Советское радио", 1975, с. 10,2. Авторское свидетельство СССР Ф 437462, кл. С 01 й 21/04, 1972 55 прототип).Составитель В. Юртаедактор Т. Мермелштайн Техред М, РейвесТ орректор М. Шаодписное о й 3035 Москва, ЖРайш д. 4/5лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Заказ 8309/58 ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 11