Устройство для определения адгезии металлических пленок

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕ ГЕЗИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЕНОК(57) Изобретение относится к тельной технике, предназнач определения адгезии металлич пленок и позволяет повысить и производительность путем и направления воздействия пото развуковых колебаний на пле гу 15 с закрепленными на ней ком 5 ультразвуковых колебан исп ский иннко,СССР1985. Ж ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельст1260769, кл. С 01 Н 19/О но для еских точность зменения ка ультнку. Штан- источниий, ван1483337 ной 3 и регистрирующей системой поворачивают на угол м, относительнооси стойки 16. При создании ультразвуковых колебаний рабочая часть концентратора 6 благодаря наличию в нейсквОзного отверстия 7 изменяет направление потока волны, который становится параллельным поверхности испытываемой пленки 23 и равномерно рас.пределенным по ее поверхности, Разрушенные частицы пленки 23 под действием собственного веса"приобретают Изобретение относится к испытательной технике,Цель изобретения - повышение точности определения адгезии металлических пленок и производительностипутем изменения направления воздействия потока ультразвуковых колебанийна пленку.На фиг.1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - видпо стрелке А на фиг.1; на фиг.3 -концентратор ультразвуковых колебаний,1Устройство содержит подложку 1из оптически прозрачного материала,одна из поверхностей которой предназначена для нанесения на нее металлической пленки, держатель 2 подложки 1, ванну 3 без дна, установленную на держателе 2 и заполняемуюжидкой средой, в качестве которойиспользуют гиротропную жидкость 4,например спиртовой раствор сахара,источник 5 ультразвуковых колебаний,концентратор 6, в размещаемой в жидкой среде части которого выполненосквозное отверстие 7, одна иэ поверхностей 8 которого параллельна зеркальной поверхности 9, обращенной кподложке 1, регистрирующую систему,выполненную в виде источника 10 поляризованного излучения, установленного вне ванны 3 напротив концентратора 6 по другую сторону от подложки1, полупрозрачного зеркала 11, установленного под острым углом к подложке 1, приемника 12 поляризованного определенную направленность движения, локализуясь в нижнем уГлу ванны3, предотвращая их повторное появление в зоне между поверхностью концентратора 6 и пленкой 23. Исключение разрушенных частициз эоны просвечивания поляризованным светом повышает чувствительность измерения ипроизводительность испытания, так какультразвуковые колебания постоянновоздействуют на очищенные участкипленки 23. 3 ил. излучения и двух скрещенных поляризаторов 13 и 14, один из которых установлен между полупрозрачным зеркалом 11 и источником 1 О поляризованного излучения, а другой - между полупрозрачным зеркалом 11 и приемником 12.поляризованного излучения, и поворотный механизм, выполненный в виде штанги 15, на которой закреплены источник 5 ультразвуковых. колебаний,. ванна 3 и регистрирующая система, вертикальной стойки 16 и размещенных на ней трех направляющих 17, предназначенных для поворота штанги 15 относительно оси стойки 16.Подложка 1 является дном ванны 3, Источник 10 поляризованного излучения выполнен в виде ксеноновой лампы 18 и линзы 19, а приемник 12 поляризованного излучения - в виде матрицы 20 фотодиодов, электрически связанной с системой (не показана) обработки данных.Вертикальная стойка 16 закреплена на основании 21 и снабжена шарнирными фиксаторами 22 для фиксирования под заданным углом ы штанги 15. Устройство работает следующим образом,Подложку 1 с нанесенной на ее поверхность пленкой 23, имеющей градиент толщины (непрерывный или дискретный), устанавливают на держателе 2,закрывая ею дно ванны 3. Ванну 3 заполняют гиротропной жидкостью 4, Соосно расположенные источник 5 ультра83337 40 45 50 55 з14 звуковых колебаний с концентратором 6, ванну 3 и регистрирующую систему, размещенные на штанге 15, поворачивают с помощью направляющих 7 отно, - сительно стойки 16, закрепленной на основании 21, на угол о , величину которого выбирают в зависимости от габаритов ванны 3. Фиксируютштангу с помощью фиксаторов 22. Включают источник 10 и приемник 12 регистрирующей системы и проводят ее юстировку, Далее включают источник 5 ульт.развуковых колебаний. Благодаря выполнению в рабочей части концентратора 6 сквозного отверстия 7 изменяется направление потока волны, воздействующей на поверхность испытываемой пленки 23. При этом режим стоячей волны реализуется эа счет того, что ультразвуковой поток в концентраторе 6 разделяется на два идентичных потока, которые встречаются в противофазе, В результате отдельные участки поверхности 9 рабочей части концентратора 6, соответствующие пучностям стоячей волны, совершают колебания с максимальной амплитудой, Параллельное выполнение поверхностей 8 и 9 концентратора 6 обеспечивает равномерное распределение потока между пленкой 23 и концентратором 6, Варьируя частотой, выводят источник 5 ультразвуковых колебаний на резонанс. Исходный и отраженный потоки находятся в противофазе и образуют стоячую волну, В режиме стоячей волны в определенных точках концентратора 6 возникают узлы и пучности, Расположение пучностей кратно %/4, где 3 - длина волны, Ь - расстояние между пучностями. При этом в диспергирующей среде возбуждаются несколько направленных потоков равной мощности, каждый из которых воздействует на участок испытываемой пленки 23. В процессе разрушения участков пленки 23, благодаря наклону концентратора 6, ванны 3 и регистрирующей системы на угол Ы , продукты разрушения под действием собственного веса приобретают определенную направленность движения, "локализуясь в нижнем углу ванны 3, Такая локализация снижает. вероятность их повторного захода в зону между поверхностью 9 рабочей части концентратора 6 и поверхностью испытываемой пленки 23. В процессе ,разрушения пленки 23 поток поляриэоФ 5 10 15 20 25 30 35 ванного излучения от ксеноновой лачугпы 18, непрерывно проходя через линзу 19, поляризатор 13 и полупрозрачное зеркало 11, попадает на наружную поверхность подложки 1. Одначасть потока отражается соответственно от поверхности подложки 1 и от поверхности пленки 23 со стороны адгезионного соединения и возвращаетсяк зеркалу 11 и, отразившись от него,изменяет свою плоскость поляризациипосле прохождения поляризатора 14,благодаря чему матрица 20 фотодиодовего не регистрирует. Другая частьпотока излучения проходит через пленку 23 в местах ее разрушения и попадает в гиротропную жидкость 4, которая изменяет плоскость поляризациипотока путем ее поворота . на 90,что обеспечивается подбором соответствующей длины оптического пути потока излучения, а именно расстоянияот цоверхности подложки 1 до поверхности 9 рабочей части концентратора6, Попав на зеркальную поверхность9, поток излучения отражается в противоположном направлении, повторнопроходит через места разрушения впленке 23 и возвращается к зеркалу11, Отразившись от поверхности зеркала 11 в направлении к приемнику 12,поток, благодаря повторному поворотуплоскости своей поляризации опять нао90 поляризатором 14, приобретаетсостояние, удобное для отображенияна матрице 20 фотодиодов,Таким образом, интенсивность регистрируемого потока определяется сплашностью испытываемой пленки и претерпевает изменение по мере уменьшения сплошности (увеличения разрушенной эоны). При этом снижение вероятностипопадания продуктов разрушения в измерительную зону приводит к уменьшению доли случайных переотражений измерительного потока излучений от продуктов разрушения, что обеспечивает уменьшение неконтролируемой погрешности измерений, т,е. повышение их точности,- Благодаря испытанию пленки с градиентом толщины, на каждый дискретный участок которой воздействует автономный диспергирующий поток, обес печивается снятие толщинкой зависимости адгезии за один цикл в одном режиме1483337 Составитель В.СвиридовРедактор А.Лежнина Техред М. Дидык Кое мэжею ю е сильева аказ 2820/ НИИПИ Госу Тираж 789 одписное ытиям при ГКНТ СССР 4/5 о изобр35 Раув ниям и о ая наб.,рственного комите 113035, Москва ина, 10 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г,.Ужгород, ул,Формула изобретения 1. Устройство для определения адгеэии металлических пленок по авт. св, У 1260769, от л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности и производительности, в размещаемой в жидкой среде части концентратора выполнено сквозное отверстие, стенка которого, ближайшая к зеркальной поверхности,выполнена плоской и паралельнапоследней.2 Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповьшения точности, оно снабжено фиксатором взаимного положения источника ультразвуковых колебаний, ванныс подложкой и регистрирующей системы,10 которые установлены с воэможностьюсовместного углового поворота к вертикальной плоскости,