Установка для нанесения регулярных полимолекулярных слоев на твердую основу

 

О П И С А Н И Е 315631

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Ссветсния

Социзлистнчсски)) Рево))блин

Зависимое от авт. свидетельства „ 4

Заявлено 24.Х1.1909 (¹ 1379511/23-5) .ЧПК Pi 44(! 1! 04 с присоединением заявки М

Приоритет

Опубл)ик!И)яио 01.X.1971. I) f(! J).1(T(ii!,,1й 29

)<е!яиiHi ii:., ))лв)е изоб))езз):ил ii vTKpldтид ори Сове 3 В)!)и. строе

СССР

У, 1,К 967.04 (088.8) Дата оп163!Иков(!Ни)) !-ппсяип;! 1:>.ill.!!)72

Авторы изобретения

А. H. Жуков, T. A. Кузьмина, Ю. М, т1ернобережский

H А. И. Янк !ОВ)!с) Ленинградск!!й Государственнь!й уHHBepcHleT Hl leHII A. А. )1.данова

Заявитель

УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ РЕГУЛЯРНЫХ

ИОЛИМОЛЕКУЛЯРН1 !Х СЛОЕВ hA ТВЕРДУ1О ОСНОВУ

Предлагаемая установка 0THoci)T»H Глав киям образом к об lacTII рентгеиоспекгрял»ного

МИКроап 3ЛИ33 И TIOÆi. l бЫТЬ ИСПОЛ» )Овс!113 ДЛЯ

ПОЛУЧЕНИЯ З!ИОГОСЛОЙИI,IХ i)iefilOpaHH»1< эЛс КТродов ИЛH QJIЯ П »НОТОВЛСИИЯ 3Т3 70110В радиоактивности с равномерным распредел»HIIем актиВности по Bcell пло!цади.

Для анализа спектра рентГеновскОГО !)3 !у чения используют спектрометр с кристаллом3HaJII13aTOPOAI, ПРИс)ЕX! ) !ЕЖПЛОСКОСТНОЕ РЯССТОЯ НИ» T3KOI сlнаЛИЗЯТОР Я 3ЯВИСИТ OT ДЛИН ВО 1 Н исследуемой обласi H спектра. Для анализ;

ЭЛЕМЕНТОВ OT урана JO П31рня И!!Е)0!Ся C»тсственные анализаторы, для более легких элементов необходимо создавать искусственны. кристаллы-анализаторы с ме>кплоскостныч расстоянием в диапазоне 40 — !50А . Наиболее перспективным методом и: создания является

ПОСЛЕДОВ IТЕЛЬНОс Ilepefl»C»HIIC Н3 ТВСрдуlо ОсНОВУ МОЛЕКУЛЯРНЫХ СЛОЕВ СОЛИ ЗКИРНО!1 Kile;10ты с поверхности водного раствора (метод

Лэнгмюря-Блоджетт !. В таком анализаторе отражение рентгеновского излучения происходит от слоев ионов металла, отделенных друi

OT ДРУГс) УГЛЕВОДОРОДНЫ1)И ЦЕПО )КЗМИ, П iie>Kплоскостное расстояние соответствуeT удвоенной длине молекулы жирной кислоты.

l IoJI) iI0HHe ВысококячестВ»нных 3Haлпзяторов требует строгого соблюдения следующих условий: фиксирования необходимой величины 110Вер. (IIOcl))0ro давления В мОПОсло» и под;g»РжИВЯНИЯ IIOCTOBHi ТВЯ ЕГО В TCilснп! BC»Ã(!

ВРЕМЕНИ )СЕР»НОСЯ МОИОС.10Н Н;l Ti)!. РД 10 OCHO1 у; Обеспe )»1) llя pс1В)!ОмсрноГО, Оi 3»ИОряi!ИОI!—

5 )!ОГО возв!>я i )!0- 0»Tv))3T»1»1101 0 движения твердой основы в, лоскосiii, перпендпкулчрпсй к iinaepх)!с iii раствора.

1!3Ве»TII»i уc i pOlicTB3 для ilalfec»ния р»гч.; IPHb! . ПОЛИ!)д. !»КУ1ifPI)b). (СЛОЕВ, СОСТОЯЩll»

10 из Ванны с РЯ)сTBGPoil с РВГficTPIIPI loll!»i ll !

10 ДВ И Ж П 01 0 u, Р»Е P O B В В Я И И», У С T P 011 C l 13 Я Д 1 S! миогокрятног0 !погружения твердой основы в ванну и устро):»1вя для реги.грации процесса

lid1!»С»НИЯ.

1 13В»стные сствойстВ3 p»rfi»Tp)IpyfoT и под-! ержиВ310т IIOBep. (постное дяВ1»нlге В 110Н<Тзlоле)(, л Я!3 ПОП плен1(е» помоlцl IA 01001 11 1 0го же рсгистриру!о цего барьера —;.Поп 13ВК3>;, 20 1

ИСПОЛНЯЮЩИМ Ч.ХЯНИЗМОМ И В ЦЕЛОМ ПРЕДCTaB1BI0r с000й ураВНОЬСГППВаящи» СпстЕМЫ, 1 Oтом, ДЕЙСТВИЕ ИХ В CH IbHO!l СТ»)1»)1 il 33ВИсiï îT трен101, ч!0 особенно ощуTèìî из-33 и»25 бол»гпих зня . !1)й применяемого .!явления.

Прпчеи» ие жс- ii;!,»ивиого барьера с: »no! Ве.ствующим приспособлением для перемещенilfl

»ГО 110 В l)iие В ОПИ»3НИЫХ уетрОйстняк ИсКЛ)Очается из-за отсутствия у )11. Ния, получ»ино30 го с регистрирующего барьера си!Наля об из3

315631 менении величины поверхностного давления в мономолекулярной пленке.

Известные устройства ооеспечиваюг равномерное возвратно-поступательное движение твердой основы в плоскости, перпендикулярной и повср)шости раствора, за счет держатЛЯ С OOP3311031, )KC".СТ1<0 013ЯЗЯН!1Ы3! L IIOPlllllP31, двигающимся вгсрк и ишз иод дяьлсннсм м iсла в цилиндре. 11ри этом эксцентрш овыс }!Pill

ШатуцНО-КрИВОШИИИЫС МС.<сзин;)М! НС OOLC ПСчивают достаточной равномерности и В ник 3»труднсно устранение Вибр»!(ий.

Цес!Ыо прсдлагacмого изобретс)I}I}I Явля т и создание установки для 113HL«ения р«(улярны.

ПОЛИ310ЛСК).!ЯРНЫ ; С.10СВ Ня Гii«P, j) Ю О, ПОИМ)

i1JI5I НСВ0 необ .0;(пмо llo,l„tPp}K}IB»TI) нос l 0}ii!

НУЮ ЗаРаиес З»ДсПШУЮ ВЕЛИ IHII) НО!}СРКНС)С iloro давления в мономол«кулярной илеH};! И}»

ООЛЬШОЙ II«IOÙ)1.1}f ВсlнНЫ L ;ДОС Тс! 0 Ii!0}l ГО

НОСТЫО.

Указанн}}я ff«)(I..(ос иг fpfc51 eoa;rяп(исм динамической следящси сисГL}.)fit, иснос(ь:3) !Оп(с}1 внешний ilcio шик энергии для нерсмсщс ния

П ОД В И ж Н О Г 0 0 2 Р Ь С 1) Я, ) 11 P 3 В Л 51 i. 31 Ы Й C I I I l l с}. 1 О М, получаемым от реги.грирующс}0 барьер», ilpll

ЭТОМ P 2 13 HO. i! C j) IIOC 1303 BP il! IIO-II OL I, П»ТСС(l)iliio движение твердой oclloBI, достиг»ется c 0 )д»ВИЕМ НРОСTOI О !10 КОНСТР) КЦИИ ПОГР) Ж;ИОН(сl о y C T P 0 Й С Т13 <1 ) И С П О Л I ) ) IO I I (L)! О Д В И ж С Н Н С Г с! Й К Н C закрепленной на нсн TI3Lð (ой основой по ияправляющей и на ажениой на !3ишт, соедиш.нНЫЙ С Ва.(031 PCI3CPCHlli1010 ЭЛСК1130ДВНI ci Гi .Ë Я

Контроль 33 процессом нянсciн!}я и одсчс"

МОН03!О. } С К) I}!PI!BIÊ СЛОСВ ДОСТИГсно 1 С и Il) Т )I

ВВЕДСНИЯ 13 \ С! ЯНОВКУ ЯВТО)Ы ЯТИЧССКОГО (с1 МОпишущего lloTP111IHO)ILГра, р.l исгрируl!)Hjpго из llcflctt tt}I II. 1!) 1(12;I н 31!)1103!0. Ii 1\ \1131)1(i) ll l! 1(! K 1l

НрН движс IIHII i ВС,);;Îll Ос. новь!.

11а фиг. 1 изобраэксн общий Bft,1, у Гяновки для ня}(есс}1!!я pi. Гуляj) Ill)f. < полиыолс. к)л}яр}!ь!." слоев ня ТВ)ердую основу; ня фиг. 2 принциПИЯЛЫ!251 С. ЕМ сl СЛс)ДЯIЦС(О ) СТРOIIC Г!3с(.

УСТРС)НС Гво $.)15I Н с}НЕCC .Il H 51 PL)I ), (f 511) ill)l X ПОЛ И310ЛС. K) 1 5IP III)}К СГIOCB П с(1 !3С)РД)) 10 ОСНОВ; СО ..ТOит из д!ор»лс)вой !)анны 1, на которой уст»и )Влены весы 2 для нзм. рсн!}я !rot)Lpi»()c«i !10! о дсlВЛС) Н ИЯ (Т ни сl ВЕСOI3 с 1 Э(н Ы loj) }1) ) С.O(,Ill! IL II ные со следящим ус1ройс Гвом) иозволякицим поддерживать IlocTQHнную !зели lllну поверки 0 С Т Н О Г 0 Д Я В Л С Н И 51 В М О Н 0 М О. I P K ), 1 51 1) П 011: I. I P l lке, накодящсйся íà по!3еркностн рясп)ор» ванне. Для этого на несущей опоре ВеLОВ 2

) СТЯ НОВ ICII BI На H»)OË И1)У!ОIЦС И I IO,((! с!13КС с н 3 Ож е и н ы . . и 13 и ж н м н ы м и B H I I T }l 3 l H и 0.10. 1 0 I с н

IIbI < КОНТ21<1 3 5 lf 3", Гil K Il )I O()13 }1 !03I, l I o

С 1 рсл Ка-уK2 ) 2TC)t I) 4 13(зсо}3 Ня .0 IИ Гс H 3!Еж;() ними. У}<язяниые контакты, 2 также стрслк:i

УКЯЗЯТС;Ib IIP HCO() IH HC ill)! К Кс}С М 31 сl )1 С . !С)Д511ЦС)

I O УCTPolfCTI33, В КО ГÎP031 Oil }i BI)lifo. I IIßIO Ã Po.l l) дят !Икя.

Б Îcнову следящсгÎ устрoйства положен» система из четырех реле, связ;шшгк с рсвсрСИВИЫ ()! ЭЛС1< 1 1)од13ИГЗТСГ(С31 3. ВЯЛ э.1(. КТр0 7 13Hгателя связян с микрометрическим винтом 6, идущим вдоль ванны, на котором укрсллсня гайка 7, скользящая по направляющей 8. Га}1ка соединена lip))»<«i)oif 9 с .10)KBLUH31 на ванне массивным металлическим барьером 10. Над ванной укреплена пипетка 11, передвигающаяся по иа:!равл)пощим 12:посредством рукоят ки 13, Погружа(ощее устройство 14 позволяет осущсствляT» возвратно-поступательное движPIIHc обрязца 15 в плоскости, перисндикулярIIoII к новсркности раствора в ваш}е. ДержаГсль 16 с образцом зажнмастся в !ружинной

cKU0c 17, кот01)яя:KccTK0 с. 133 33на «PЯЙкоЙ 18, сколь: lioc)H Ilo llilllpf113ляющей 19 за счет вра щс llH51 Валя 20 L ряпецс}3и,(но}! двузякоднои резьбой от ревсрсивного электродвигателя 2/.

1 5 Б к р 3 Й H I (; 1 0 I i< il ; } I 3 11 р 3 В;1 Я !О щс . 1! и о с T 3 13 л с. I l l)i зlикровыелlо (атслн, Обсспс !1!Вяюшие 13СВерс э.(сi

Бся установка помещена в гермстическии бокс 22 из оргстекла со съемной крышкой 23.

2О 113 передней стенке бокса имеются не показанные на фиг. 1 двя о!Верс!ия, зятянутые фильграми из плотной капроновой гкани, чер«3 которые В бокс поступает воздук, очищенш.f}I от пыли. OIcoc возду: а про}!с:<Од}!т через

95 113TP) ООК Па ioi<ÎBOH СТСНКС 001

112 Ilj)01 11130li010жноЙ боковОЙ cTP111

Выведен мянипу1511op 24, позволяющий устан}}ВГ!ИВ}1! 1 необко.сиз!Ое значение поверкностного;(явления ня весах 2, Ванна 1 и подставка бокса 25 снабжены

13ин Ов(!3! и нож к»ми. Основой следящего устройс1!3}1 является датчик, состоящий из стрели-указателя 4 весов с двумя контактами 3 и

3", которые через поляризованныс реле 26 и 27 и реле 28 и 29 связаны с реверсивным электродгигятслем 5. Питанис прибора осущестВЛяс ГСЯ От СЕТИ ПерСМЕННОГО ТОКа ЧЕРЕЗ траНС(j)oj) I ггop 30 и и)шрямитсль 31. Бремя релакс»ции поляризованны.; реле 26 и 27 регулируется потснциометрами 32 и 33.

Для регистрации процесса переноса мономолекулярной пленки на твердую основу npe;i) p3iiiipciio регистрирующее устройство, состоИС1 оси! Н К П И Га и И я 34 И ПЯТИ COt1po}ивлсний 35 и 36, 37 и 38, 39. Сопротивления

35 и 36 по.(клк)ясны к свободным контактам реле 28 и 29, cl сопротивление 37 к свободным кoii Tяктам реле !f0! pyæàþùåãî устройстВ» 40. Параллельllo сопротивлению 39 подключен аг}том»1ичсский самопишущий потснциомстр, O«Itc2iiIt25t установка работает следующим обрязоы. Б вя}шу заливают рабочий раствор, зятем новср)шость раствора очища!от от загря, tcI«fi перемещением подвижного барьера по IIQI3cj)xffocT}I Ванны, после чего твердую осног}у, 33»<ятую в держателе 16 укрепляют В

С к 0 б е 1 7. j;1 C T 13 0 р ж и р н 0 Й К и С.1 0 Т ы B } I O p 11 3 1 hном Гексяне нябирают в пипетку ll и рабочую

Kямсру зякрывяют. Затем производят обеспыЛ И В сl}(1!С ВО. )ДУ. <Я В Р сl ОО IC. И К231РРЕ, Н 21(ОСЯТ моиомолекулярную пленку на повер.:ность рас 1}оря и устанавливают необкодимую величину иси)с ркностного давления с помощью весов и подвижного барьера. После этого включают

315631

10 погружа1ощее устройство и твердая о:нова начинает возвратно-поступательное движe! IIIO, пересекая плоскость раствора с мономолекулярной пленкой. Часть пленки при этом переходит на твердую основу, вызывая изменение величины поверхностного давления и приводя в действие рсг! iсcтрирующий барьер, являющийся датчиком следящего устройства. При уменыцснии поверхностного давления в мономолекулярной пленке по срависншо с зяд»иным значением стрелка — указатсль вссов отклоняется и замыкает контакт 3", «i го чсрс реле 26 и 28 вызывает включение электродвигателя 5 и прои шодит ilcремещсние б»р, ря

10 ня ванне вперед и весам. При этом площадь, занимаемая мономолскулярной и iciii;o1 сокращается, поверх11ocTное давлсн.lå в пленке увеличивается и стрелка весов размыкает контакт, выключая электродвигатель. Увели 1енис поверхностного давления в мономоле,;1ярпой пленке вызывает замыкание стрелки весов с контактами 3", что через реле 27 и 29 включает электродвигатель 5 в обратном направлении и отводит барьер на ванне назад от весов.

Для автоматического перемещения барьер:I по ванне имеется не обозначенп1111 на фпг. 2 трехполюсный тумблер, на нулевую точку которого и включен датчик (стрелка 4 вссов с контактами 3 и 3 ). В крайних точка.; няправля1ощей 8 поставлены микровыключятслп, срабатывающие при подходе к ним гайки 7 Ii выключающие электродвигатель 5.

Следящие и погружающие устройств» связаны с самопишущим потенциометром, который позволяет зарегистрировать как количество перемещений образца вниз и вверх, т»к и движение барьера по ванне. Очсвидцо, чго перемещение барьера вперед вызывается

З0

35 уменьшением площади мономолекулярной пленки за счет переноса некоторой части ее на образец, пересекающей поверхность раствора, что и приводит к уменьшению поверхностного давления по сравнсни1о с заданным значением.

Движение же б»phep3 в Обратнъ 10 стОрОпу Вы зывястся повышением поверхностного давления i;o cpauIICIIII!o с заданным значением, что является следствием увел Iчсния площади мономолекулярной пленки.

Предмет изобретения

1. Ус1яновк» для II»ileceIIIIII регулярных полимолскулярных слоев íа твердую основу, соc"oящяя из ванны с ряствором, моцомолекуЛЯРПОй ПЛСНКИ НЯ ПОВсРХНОСтп РЯСтВОРа, РЕГИстрнрующсго I;IO7nIÄI ного барьеров в,ваш1с, устройств» для хшогокрятного погружения твердой основы в ванну и устройства для реI и тр я 11111 11 р oliссс а и а неceII 1 11 от.1Н чп1011(еес. 1 тем, что, с целью создания и поддержания с достаточной то шостью постоянного по величи11С поверхностного давления при переносе мономолекулярной пленки ня твердую основу, в кя1ес7вс рсгистрирую1цсго барьера использован чувствительный элеме1гг весов для измеpсн1гя поверхностного дяв.7 ния, я в 7Я1ощийся датчиком давления для следящего устройства, приводящего в движение подвижный барьер.

2. УсT»Hовка по и. 1, от.1пчто11(ееся тем, что следя!цее l ОTpollci во соде1)жит контактну ю группу на стрелке вссов и исполнительное устройство из сис7емы рс.1с и реверсивного электродвигателя, â»7 ко:Орого соединен с микромстри 1сским BIIIIToll 11 гайкой, ско7ьзя1цей по

II»IIPclBËЯ1ОЩСй ВЛОЛВ ВаНны н СВЯЗаННОЙ С ПОмощью пружины с подвижным барьером, скользящим по Оортям ванны.

1 Ри

Составитель Л. Шуляк

Те рсд Е, Горисова Корректоры Е. H. Миронова и F. Г. Михеева

Редактор Л. Новожилова

Закан 1050/4 Иад. ¹ 1404 Тираж 473 11одпи нос

ЦИИИПИ Когиитета по делам изобретений и открытий ири Совете Министров CCCI

Москва, /I(-35, Раугиская на6., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2