Устройство для травления образцов

О П И С А Н И Е ц)870500ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликеа делан нзебретвннй н аткрытнВ(53) УДК 621 794 .413(088,8) тИ.М.Пронман Антонов, А.М.Казанцев и .Я.Варит .,(72) Авторы изобретения Е,И. Институт ядерных исследований АН СС 71) Заявите 54 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАВЛЕНИЯ ОБРАЗЦО Изобретение относится к области об. работки поверхности материалов химическимтравлением в агрессивных средах и может быть наиболее успешно использовано для экспрессного удаления загрязненных поверхностных слоев радиоактивных образцов при активационном анализе.В современной технологии и технике очень часто возникает необходимость в применении материалов с чистой поверхностью. Особенно жесткие требования к чистоте поверхности образцов различных, материалов предъявляются при аналитических и структурных исследованиях самих материалов, в частности при активационном анализе. В то же время, явления сорбции и попадания продуктов реакции при активационном анализе на поверхность образца исключают возможность решения проблемы без удаления поверхностнык слоев исследуемых материалов после облучения образцов. Например, при определении кислорода по реакции фО(п, рфй, образующееся радиоактивное ядро отдачиИ приобретает максимальную кинетическую энергию 1,8 мэВ.Эта.энергия достаточна для пробега ф электрона в металлах на глубину 1,52 мкм и в воздухе - на 4,4 мм. Опытпоказал, что вместе с сорбцией и другими загрязнениями это вбивание ядеротдачи из-за создания поверхностного слоя квазикислорода не позволяИ Фет определять истинную концентрациюкислорода в объеме образца при содержаниях менее 0,017 (по массе).Кроме того, в данном случае необходимо учитывать полное время обработки образца из-за возможной потеричувствительности определения, поскольку период полураспада изотопа йравен 7,14 с, время обработки поверхности образцане должно превышать1-1,5 периода полураспада, т.е. я:1 О с,Известно применение травления облученных образцов при нейтронно-ак 870500тивационном определении кислорода, Травление образцов выполняется вручную путем помещения облученного образца в сосуд с травильным раствором, выдержкой образца в этом сосуде в течение времени, необходимого для травления, затем извлечения образца из этого сосуда и переноса его в сосуд с водой для промывки. Полноевремя обрабоки составляет 20-30 с.Основными недостатками такой технологии являются выполнение травления вручную, относительно большое общее время обработки образца, повышенная радиационная опасность, травление образца в непроточном трави- теле, что приводит к сорбции образцом радиоактивных ядер из травителя,Известна установка для нейтронноактивационного определения кислорода в особо чистых веществах, в которой используется устройство для экспрессного травления облученных образцов 1 1. Это устройство выполнено в виде фторопластового блока с отверстиями для ввода и вывода образцов.В объеме блока расположены вертикальные каналы, по числу реагентов, необходимых для обработки образца. В этих каналах установлены поршни, имеющие30 в нижней части сквозные наклонные каналы прямоугольного сечения и снабжены приводом, Вертикальные каналы имеют патрубки для ввода и вывода реагентов и соединены между собой полостями для прохода образца,Устройство для экспрЕссного удаления поверхностных загрязнений с облученных образцов позволяет определять40 объемные концентрации кислорода менее 131.О Е (по массе) . Однако оно обладает следующими недостатками: значительные затраты времени для перемещения образца от входного отверстия через45 все каналы к выходному отверстию; малая надежность устройства, связанная с использованием нескольких подвижных штоков с рамками, в которые поочередно поступает образец, и трудностью достижения механической прочности рамок, перемещаемых в кипящих кислотах. Кроме того, перемещение образца из канала в канал осуществляется по наклонным слипам, заполненным реагентом, только за счет веса образца, что исключает возможность анализа образцов произвольной формы и плотности, близкой к 1 г/см Целью изобретения является повышение производительности и увеличениенадежности работы устройства.Для достижения этой цели устройство для травления образцов, содержащеекорпус с каналом для ввода и выводаобразцов, механизм для перемещения,снабжено поршневым штоком с держателем, штоком и внутренним стержнем смеханизмом поворота, установленнымив цилиндре емкостями для реагентов ипневмофиксатором, соединенным с пневмоцилиндром отверстиями, расположенными по его окружности, а корпус вы -полнен в виде многокамерной системы.Для управления процессом травленияустройство снабжено электромагнитными вентилями,На фиг. 1 схематически изображенопредлагаемое устройство; на фиг. 2разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3разрез Ь-Б на фиг, 1.Устройство состоит из пневмоцилиндра1 с поршнем, поршневого штока 2, держателя 3 образца, электромагнитныхвентилей 4, 5, 6, 7, емкостей 8 для реагентов. В корпусе выполнен сквознойканал 9 для ввода и вывода образца.Реакционная зона выполнена в виде многокамерной системы 10 с тройниковымрасположением отверстий, В корпусерасположен пневмофиксатор 11 и механизм 12 поворота,Устройство работает следующим образом,В начальный момент работы устрой-:ства держатель 3 образца находитсяв сквозном канале 9. Поршневой шток2 занимает в это время крайней левоеположение в пневмоцилиндре 1. Посквозному каналу 9 образец 13 опускается в держатель 3, в этот моментсрабатывает электромагнитный вентиль4, и поршневой шток 2 с держателем 3образца и образцом 13 поступательнодвижется в правую крайнюю камеру системы 10 и останавливается против канала, куда из верхней емкости 8 поступает под давлением первый реагент(травитель) . После первого травления срабатывает вентиль 5 и поршневойшток с держателем образца движетсявозвратно. При открытии вентиля 6 производится стравливание воздуха из пневмофиксатора 11 и держатель 3 с образцом останавливается в следующей камере, где может проводиться второе трав -ление или промывка образца после первоо травления. Поршп вой шток 2 пре870дохраняет от попадания реагента из одной камерф в другую. Затем поршневой шток 2 движется далее в том же направлении и останавливается в следующей какамере против следующего канала (это может быть щелочная обработка, промывка или сушка) и так до окончательной обработки поверхности образца, после чего держатель с обработанным образцом останавливается напротив канала 9Ои делает поворот на 180 для вывода образца.Устройство позволит повысить производительность труда, ожидаемый экономический эффект составит около 200 тыс. руб. в год. 500 6ввода и вывода образцов, механизм для перемещения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и увеличения надежности работы, оно снабжено поршневым штоком с держателем, установленными в цилиндре емкостями для реагентов и пневмофиксатором, причем пневмофиксатор сообщается с цвпиндром отверстиями, расположенными по его окружности, а корпус выполнен в виде многокамерной системы.2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что устройство снабжено электромагнитными вентилями для управления процессом травления.формула изобретения 1, Устройство для травления образцов, содержащее корпус с каналом для Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 20 1. Авторское свидетельство ГССР У 409555 э кл. С 01 й 23122 ф 1972.Я /050 Составитель А,ПятибратовРедактор Т.Морозова Техред Т, Маточка орректор М,Ша Заказ 05 писно 4/5 иал ППП Патент", г. Ужгор .д, ул, Проектная, 4 48/28 Тираж 1 ВНИИПИ Государственн по делам изобрете 13035, Москва, Иго комитета СССРий и открытий Раушская наб., д.