Установка для нанесения регулярных полимолекулярных слоев на твердую основу

Опубликйидно 01.Х.1971. Бкллетси Ло 2 Дата оп) б.Пковгни 1 оппсяии; 1:,111.107) У,1,К 067. 54(ОВ Авторыизобретения А. Н. Жуков, Т. А, Кузьмина, Ю. М, тернобережи А. И. Янклов 11енинГрадский ГосударстВенньЙ униВерси ет и 11 ени А. 1 И Заявитель Кданов УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ РЕГУЛЯРНЫХ ИОЛИМОЛЕКУЛЯРНЫХ СЛОЕВ НА ТВЕРДУ 1 О ОСНОВУПредлаГ 2 емая установк 2 Отиосится Глав ньм образом к области рентгеиоспекгрдльного микроап ализа и )0)Нсвт быть исполЭОВ 2 для полуения )ПОГОслОЙН 11 Х ме 5 браиных электродов ил и ч 1 я и ГотОВлсиия этал ОНОВ р ддиоактивности с равномерным распредел Иием активности по всей площади.Для анализа спект 112 рентГеновскоГО 3;у чения используют спектрометр с кристаллом анализатором, прг 1 е) (е)кгЛоскостное расстояние такоГО анализатора зависит От длин волн исследуемой области спектра. Для анализ; ЭЛЕМЕНТОВ ОТ урапа ДО Натрия И)1 ЕОССИ ССТ) ственные апдлизаторы, для более легких элс. ментов необходимо создавать искусственны. кристаллы-апализаторы с ме)кплоскостиыч расстоянием в диапазоне 40 - 150 А. Наиболее перспективным методом их создания является ПОСЛЕДОВТЕЛЬНОЕ ПЕрЕПЕСЕНЕ Нд ТВЕрду 0 ОснОВу молекулярных слоеВ сОли )кирнОЙ кис;10- ты с поверхности водного раствора 1)етод Лэнгюр;1-Блодн(гтт). В таком аиализаторе отражение рентгеновского излучения происходит от слоев ионов металла, отделенных дру От друга у леводородны.и цепочками, и )е)1(- плоскостное расстояние соответствует удвоенной длине молекулы жирной кислоты.Получсиие ВысококячсстВениых андлизятО- ров требует строгого соблюдения следующих условий: фиксирования необходимой величины поверхиостпого давления в мдсрживяиия постоянства его ввремени персоса мопослоя 1 япу; обеспечения рявпомерного,5 ого возврд гю-,оступательиотвердой основы в 1 лоскоси, иис Й 1( поверхно тп растВОра.113 Ве" тп 1, усроЙства для ид1 ЯРНЫ:. ПОЛИМО.сКУЛЯРИЫХ СЛО из ванны с р.створом с регис10 движи 010 одрье)Ов В Вдиис,МНОГО(РДТНОГО ОГР 5)КЕНИЯ ТВЕРваноу и устрос.Вд для реги:грпдпгсения. 11 звсстнье уство 11 ства рс ГистрируОт и под.дер:кивают поверх постное давление в моно:ОЛЕКудяри 01 ПЛЕНКЕ ПО)01 ЦЬ( с)ДИОГО И ТОГо же регистрируОЦего одрьера - поп;двкд):, 20 который является одновременно датчиком исполпяющим ч хПз)0) и в целом представляют сооой уравноьсшивающпе системы,ПОТОМ) ДЕЙС)ВПЕ ИХ В СИЛЬНОЙ СТ(пспп ЗависГ от трения, 10 особенно ои 1 утимо из-зя и больПих зндчгий примспяемого дявлепия.1 ричеиспие же яясивиого барьера с: соотве- ствующим приспособлеиием для перемещения сто ио вдипс В описянпых устроЙствях искло- ЧастСЯ ИЗ-За Отеутетаия уСИЛс ПИЯ, ПОЛуЧСИПОЗО го с регистрирующего барьера сиНдлд об из 3 3156313 еении величины поверхностного давления в мономолекулярной пленке.Известные устройства ооеспечиваюг равномерное возвратио-поступательное движение твердои осповы в плос(Ости, перпеРдкуляриой и повер:иости раствора, 32 счет:ср)кагеля с Ооразцоз 1, жсст 10 01)язяппьъ с поршисм, двигающимся вгер: и вниз пот,131)гение м- сла в цилиндре, 11 ри этом эксцеитриовыс или шатуппо-кривошиппые ме.дпизмы ие оосс псчивают достаточной равномерности и В иих здтрудиио устранение Вибриий.Целшо предлагамого изобретеиия явля тя создае 1 ие ст 1 ПОВи для иеПси 35 )Г) ляриьх полимо)Скулярых с.0 В ид г)ср;) 10для чсГО пеобхо;имо ПО,держивать ПОО:1 Пув Зарапес Здддпвуа ВЕЛИиу ИО)ерХИСИого давления в мономолуляриой плеии большои лощади впны с дотдлгочой то" постыл.Указавя ц 1, дос,игется оз ЕпИ)1;,инамической слдящси сисгмы, ииось:уО 1 виешииЙ иоп)Пэпср И д.я ерис иия подВижио 0 033 р 1 ср 3, ) иравл 51 мь 3 Й сиП 1.10)1, получаемым от рсгисгрирующсо барьерри этом рдвномериос возвртпо-поступгесьиое движение твердой основы досГает 5 о,шпием простоо 1 О 011 тр) кции по ру)кпоио устрОЙст 13, исползу 1 с)пе 10 д 13 ижспис Г 1 Йи с закрепленной пя иеи пер:ой основой по идправляющей и иа ажепиой па вип, соеднсп- ный с валом реверсшпоо элгрод)ПГРс)яКонтроль зд процессом идисиЕя и иодсч. МОИОМОЛЕуд)рИЫХ СЛОЕВ дОСИГЕПОс 51 ИутЕМ ВВЕДСПИЯ 13012 ИОВКУ автолДИЧССКОГО СДМО. пишущего потсиниомегра, рПгрирунпцго измсиспи 51 илоц 1;иоиомол 13 т 5 рий и 11 и ири движ.ии тВрдоп Осис)ьь.112 фи. 1 изоое)31 жсп Обпий Вид:ГЯПОВ 31 дл 51 ияесеиия регу;ярпьх иололуг 5 риьх слоев пд пердую основу; ид фиг. 2 принципиялы 251 схехд следя 1 цс 0 утроиГВ.УстроистВО для ипесии 1 рег 55 риых поли. :олекул 5 рив: слосВ пе 1 Вердуо осиову сосО. ит из дОрссс Вой Вспшы 1, на осорой усти )В- лены веы 2 для изм, рнЕя иоврхос 10 0 дсвлиЯ 1 тии 1 ге 013,1 эи)О)1)0 ди;ииые со следящим ус)ройгвом позволяицим ПОДДЕРЖР 1 ВЯТЬ По 1051 ИИ 10 ВС 51 ИЧИИУ ПОВСРХНОСТИОГО ДЯВЛСИИ 5 В МОИООССК)Т 511)ПО 1:ССП- ке, па;одящсйся на попер:ности рдсгьор в ваппе. Для этого на несущей опоре лесов 2 устаиОВлси 1 Па изолируОЩсЙ ио;1 сп)с 2 спяожс;пиых п)эижимиыми Гпитаи по.о.1 О 1 си иы; Опт 1(та 3" и,3", ГПм обр)110)1, 110 Срел 2-у 2 датели 4 1)ЕСОВ ИЯ ОДИГс )ЕЖ; ними. Удздипые контакты, а также стрел азате,Ь ИрИСОСДИИСПЬ К КЛСМ)1311 с)Д 51 ЦС - ГО УСТРОЙ 1 ВЯ, В 0 ОРО ОИИ 31 ПО,1 И 51 ЮГ РО.1 Ь дятикя,В основу следящего ус гройства ш)ложен система из еВрех рлс, связешш с реверсиВиы Элс 1 родв 1 Гдтслс)1 д. Вдл элскродВПГятсля свяЗи с )Пк)0)ст)сскм ВиитОм 6, идущим вдоль вашы, на котором укреллси гайка 7, скользящая по иаиравляющеЙ 8, Га 1- ка соединена пру)киной 9 с ле)кащим на ванне массивным металлическим барьером 10. Над ванной укреплена пипетка 11, передвигающаяся по паправляеощ 131 12 посредством рукоят ки 1,), Погружаощее устройство 14 позволяет ос иествлят возвратно-поступательное дви)кс.пис Образца 15 в плоскои, перпендикуляр.иой к повс;риости раствора в вание. Держагсль 16 с обр;зцом зажимается и пру)киииоЙ соос 1/ Оторая )ес)ко с:Вязпа с ГЯЙОЙ 18, сользящси по идпрдвляющей 19 за счет вра щ(иия Вала 20 трдпеисвидио 1;Вуздходпои резьбой от ревсрсивноо э,ектродвигателя 2/. 5 Б краПих ГО 1; ПЯпраВЛЯеоще Пост 1)ли)л 1 ИКРОВЫЛЮЯТСЛИ, ОбССПСИВДЮШИЕ РСВЕРС Э,ЕКРо;1)ИГД ЕЛЯ.Бся установка поъещеа в герметическииоокс 22 из оргстекла со стмной крьппкой 23.112 предиеЙ степ бО 2 им(ются пс; показавые па фиг. 1 двд отверся, здтяиутые фильграми из Потной капроиовой гкаии, черз которы бокс поступает воздух, очищениый от пыли. Отсо возду:а проходт Срез 25 патруООк пя боОВОЙ стсикс ООксд.11 ироти)оположиОЙ 00 ОВОЙ сеике босе1)ьВедсиЯппит 51 ор 24, ПО;3 ВО;15 ющ 1 Й устандвливдп пеоб:одимое значение поверхностиого ддвлепия пд весах 2,Ванна 1 и подстав 2 оокса 25 снабженыВшговыми ножками, Основой следящего уст.ройсВе является датчик, состоящий из стрел- и-уазателя 4 весов с двумя контактами 3 и ;31, которые через поляризованныс реле 26 и 27 и реле 28 и 29 связаны с реверсивным элек.тродвигдтслем 5. Питапис прибора осущестВЛяс Гя От СЕтц ПсрЕМЕППОГО тОКа ЧЕРЕЗ траНС- фор 1,Ор 30 и 13 ирямТг 3. Время релак.сдции иоляризоганных реле 26 и 27 регулиру- ,ЕО ется потенциометрами 32 и 33,Для регистрации процесса переноса мономолекулярной пленки нд твердую основу пре.дусморепо регистрирующее устройство, состо 5 пцсе 3 и 10 пИка иигап 1 Я 34 и пЯти сопроивлеиий 35 и 36, 37 и 38, 39. Сопротивлеиия 35 и 36 подклтвены к свободным контактам реле 28 и 29, 2 сопротивлеиие 37 к свободиы 1 1 оп 1 ктя рс:с ПОГру)к 210 щсГО стрОЙст и 40. Пардллсльпо сопротивлепию 39 подклю.чсн атом)ичсский самопишущий потснцио.метр,Оппсдппдя установка работает следующимобрдзом. Б вдшу заливают рабочий раствор, здтс., Поверхпость раствора очищаот от загря )пении перемещением иодвижиого барьера по повер;пости ванны, после чего твердую оспогу, зажатую в держателе 16 укрепляют в собе 17. Р;Створ жирпОЙ кислоты В пормяльпом Гесапе набирают в пипетку 11 и рабочуо камеру здкрывяют. Затем производят обеспылиВяиис Возухя В рбо С яъСре иапосят м(шомолекулярпую пленку па повер:ность ра.сгиоря и устанавливают необходимую величину поьч рхностиого давления с помощью весов и подвижного барьера, После этого включаютпогружа 1 ощее устройство и твердая основа начинает возвратно-поступательное движение, пересекая плоскость раствора с мономолекулярной пленкой. Часть пленки при этом перекодит на твердую основу, вызывая изменение величины повсркцостного давления и приводя в действие регистрирующий барьер, являющийся датчиком следящего устройства. При уменьшении цовсркностного давлсция в моно- молекулярной пленке по сравцсншо с зад;1- ным значением стрелка - указатсль Весов отклоняется и замыкает контакт 3", ч Го чср, реле 26 и 28 вызывает включение электродвигателя 5 и прои Водит перемещение бр, ра 10 на ванне вперед к весам. При этом площадь, зашмаемая моцомолскулярцой плснкой сокращается, поверсностное давление в пленке увеличиВастся и стрелка ВССОВ размыкст Он- такт, выкспочая электродвигатель. Увелиение поверкностного давления в мономоле,;1 ярпой пленке вызывает замыкание стрелки весов с контактами Зо, что через реле 27 и 29 включает электродвигатель 5 в обратном направлении и отводит барьер на ванне назад от весов.Для автоматического перемещения барьер: по ванне имеется не ооозначеГ 1 Н 1111 ца фцг. 2 трекполюсный тумблер, ца нулевую точку которого и включен датчик (стрелка 4 вссов с контактами 3 и 3). В крайник точкак направля 1 ощей 8 поставлены микровыключатслп, срабатывающие при подкоде к ним гайки 7 и выключающие электродвигатель 5.Следящие и погружающие устройств связаны с самопишущим потенииометром, который позволяет зарегистрировать как количество перемещений образца вниз и вверк, ти движение барьера по ванне. Очевидно, 1 О перемещение барьера вперед вызывался 15 20 25 Зо 35 уменьшением площади мономолекулярной пленки за счет переноса некоторой части ее на образец, пересекающей поверхность раствора, что и приводит к уменьшению поверкностного давления по сравнсни 1 О с заданнм значением. Движение же барьера в обратну 1 о сторону вызывается повышением поверхностного давления по сравнению с заданным значением, что является следствием увелцчсния площади моцомолекулярной пленки,Предме изобретения1. УС 1 цовк для нанесения регулярнык полцмолскулярцык слоев на твердую основу, состоящая из Вццы с раствором, моцомолекуЛЯРЦОй ПЛСНКИ и ПОВСРКНОСТИ РСтВОРа, РЕГИ- стрцрующсго и подвижного барьеров в,вашс, устройств для мцогократного погружения твердой основы в ванну и устройства для ре 1 истрации процесса нанесения от.шчпю 1 цееса тем, что, с целью создания и поддержания с достаточной тошостью постоянного по величи 1 с повсрцосгцого давления при переносе моцомолекулярной пленки ца твердую основу, в качелвс регистрируюпего барьера использован чувствительный элеме 1 г весов для измерен 1 Я поверхностного давления, явля 1 ощцй 1 ся дГИком даВлепия;1 ля следящего устроЙстВа, приводящего в движецие подвижный барьер,2. Установка цо и. 1, от,1 пчто 11 еесч тем, что следяцее устройство соде 1)жит контактную группу на стрелке вссов и исполнительное устройство цз системы рсдс и реверсивного электродвигателя, вл ко:орого соединен с микромстричсским Винтом и гаЙИОЙ, скользя 1 цсЙ ПО цаРавля 10 щсй вдоль ваНны и СВЯЗННОЙ С ПО- мощьО Гружинь с подВижным барьером, скользящим по оортам ванны.и/1 Г Составитель Л. Шуляк Редактор Л. Новожилова Тсхрсд Е, Горисова Корректоры Е. Н. Миронова и Г 1 Михеев, 11 одпи нос Министров ССС 1акая 1050/4 Иад.1404 Тираж 473 ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий ири Сове Москва, /К.35, Раугпская на 6., д. 4,/5