Главная Каталог статей Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы Приборы и методы измерения

Устройство измерения чистоты поверхности

Авторы: Гаврюшин С.С., Деулин Е.А., Поляков В.Б., Прохоров Е.П., Емельянов Г.А.	Опубликовано: 13.04.2018
Опубликовано в выпуске: #2(119)/2018
DOI: 10.18698/0236-3933-2018-2-4-14
Раздел: Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы \| Рубрика: Приборы и методы измерения
Ключевые слова: чистота поверхности, коэффициент покрытия, сила страгивания, сорбат, монослой, химическая сорбция, физическая сорбция, уравнение Леннарда — Джонса, энергия межмолекулярного взаимодействия, пьезобиморфные приводы, тензодатчики

Рассмотрены физическая модель и техническая возможность реализации устройства для измерения числа монослоев газа, сорбированного на исследуемых поверхностях и рассматриваемого как загрязнение на молекулярном уровне. Число монослоев определено по силе страгивания двух полированных пластин относительно друг друга из положения статического контакта. Указано, что эта сила зависит от энергии взаимодействия молекул сорбата с поверхностью пластин. Приведены структурная схема устройства измерения чистоты поверхностей, принцип его работы, предполагаемые диаграммы сигналов с датчика, регистрируемых измерительным блоком, и внешний вид макета датчика. Наличие корреляции коэффициента покрытия поверхности сорбатом и факторов рабочей среды, давления над поверхностью, температуры и влажности подтверждается экспериментально полученными графиками, что свидетельствует о рабочей пригодности предложенного метода для измерения чистоты поверхностей

Литература

[1] Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов В.С. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977. 526 с.

[2] Розанов Л.Н. Вакуумная техника. М.: Высшая школа, 1990. 320 с.

[3] Jones J.E. On the determination of molecular fields. I. From the variation of the viscosity of a gas with temperature // Proc. R. Soc. Lond. A. 1924. Vol. 106. No. 738. P. 441–462. DOI: 10.1098/rspa.1924.0081 URL: http://rspa.royalsocietypublishing.org/content/106/738/441

[4] Дэшман С. Научные основы вакуумной техники. М.: Мир, 1964. 716 с.

[5] Deulin E.A., Gatsenko A.A., Loginov B.A. Friction force of smooth surfaces of SiO2–SiO2 as a function of residual pressure // Surface Science. 1999. Vol. 433–435. Р. 288–292. DOI: 10.1016/S0039-6028(99)00152-1URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0039602899001521

[6] Gladyshev I.V. Residual pressure and temperature influence on SiO2–SiO2 friction coefficient // Proc. Nordtrib 2002. Keynotes and Abstracts, 2000. 176 р.

[7] Невшупа Р.А. Повышение надежности высоковакуумных механизмов на основе учета влияния обезгаживающего прогрева // Автореф. … дисс. канд. техн. наук. М., 1999. 16 с.

[8] Поляков В.Б., Арутюнян З.Р., Деулин Е.А. Датчик чистоты поверхности пластин. Патент RU 2617891. Заявл. 20.02. 2016. Опубл. 28.04.2017. Бюлл. № 13.