Способ измерения толщины окисной пленки жидких металлов

Способ измерения толщины окисной пленки жидких металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, при измерении толщины окисных пленок жидкометаллических контактных устройств защиты первой стенки приемника мощных ионных пучков в инжекторах быстрых частиц. Целью изобретения является повышение точности измерений. В расплавленный металл 1, толщина окисной пленки 2 на поверхности которого измеряется, погружают электрод 3. Другой электрод 4 в виде пластины располагают над поверхностью пленки. Подают напряжение V<SB POS="POST">а</SB> постоянного тока на электроды. Измеряют величину анодного тока I<SB POS="POST">а</SB>. Толщину H окисной пленки рассчитывают по формуле H(V<SB POS="POST">а</SB>/I<SB POS="POST">а</SB> - A<SP POS="POST">2</SP>/ASV<SB POS="POST">а</SB>)<SP POS="POST">.</SP>S/ρ<SB POS="POST">п</SB> где A - расстояние от поверхности пластины электрода до поверхности расплава

A = 2,34 10<SP POS="POST">-6</SP> - постоянная

S - площадь поверхности пластины электрода

ρ<SB POS="POST">п</SB> - удельное сопротивление окисной пленки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (П5 G 01 В 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4663267/28 (22) 28.03.89 (46) 15.08.91. Бюл, М 30 (71) Киевский политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) А.Е.Попов, Ю.Б.Глушенко. Д.Хэрник, В,T,Ðóùåíêî и Г.С.Бабаян (53) 621.317.39:531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1013741, кл. G 01 В 7/06, 1981, Туричин А.М. Электрические измерения неэлектрических величин, М.— Л.;, Энергия, 1966, с.45-46. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ

ОКИСНОЙ ПЛЕНКИ ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, при измерении толщины окисных пленок жидкометаллических контактИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, при измерениях толщины окисных пленок жидкометаллических контактных устройств защиты первой стенки приемника мощных ионных пучков в инжекторах быстрых частиц термоядерных реакторов, Целью изобретения является повышение точности измерении путем уменьшения влияния на результат измерений нестабильности диэлектрической проницаемости среды измерений.

Измерение осуществляют в вакууме следующим образом.

„,!Ж „„1 670367 А1 ных устройств защиты п рвой стенки приемника мощных ионных пучков в инжекторах быстрых частиц. Целью изобретения является повышение точности измерений. В расплавленный металл 1, толщина окисной пленки 2 на поверхности которого измеряется, погружают электрод 3. Другой электрод 4 в виде пластины располагают над поверхностью пленки. Подают напряжение

U> постоянного тока на электроды, Измеряют величину анодного тока la Толщину h окисной пленки рассчитывают по формуле

h(Ua/4 — à /ASU )S/ð где а — расстояние от поверхности пластины электрода до поверхности расплава; А=- 2,34 х х10 — постоянная, S — площадь поверхности пластины электрода; pn — удельное сопротивление окисной пленки. 1 ил.

В расплавленный металл 1, толщина окисной пленки 2 на поверхности которого измеряется, погружают электрод 3, являющийся катодом. Второй электрод 4, выполненный в виде пластины и являющийся анодом, располагают над поверхностью окисной пленки. Подают напряжение Ua постоянного тока на электроды от источника питания (не псказан). Между электродом 4 и поверхностью расплавленного металла появляется электрическое поле, которое уменьшает работу выхода электронов с поверхности расплавленного металла. Вылету электронов с поверхности расплавленного металла способствует также и термоэлектронная эмиссия.

1670367 а а а ) A SU, Электроны, обладающие достаточным запасом энергии. пробивают окисную пленку и, пролетев через вакуум 5, попадают на электрод 4. Таким образом по цепи: электрод 3 расплавленный металл 1 — окисная 5 пленка 2 — вакуум 5 — электрод 4 протекает постоянный ток 1а, Величину и толщину пленки, зная ток I>, можно рассчитать из следующих соображений Известно, что величина 10

A S (1 3/ 2

<а а2 где а — расстояние от поверхности пластины электрода до поверхности расплава; 15

А = 2,34 10 постоянная;

-6

S — площадь поверхности пластины электрода.

Сопротивление R> вакуумного зазора а 20

А Я 0, При наличии окисной пленки сопротивления между поверхностью расплавленного металла и пластины электрода

Ro6 = Rs + Ro«, 25 где Roп — сопротивление окисной пленки. оп— где pn — удельное сопротивление окисной

30 пленки;

h — толщина окисной пленки.

Из укаэанных формул следует, что толщина окисной пленки может быть рассчитана по соотношению

Формула изобретения

Способ измерения толщины окисной пленки жидких металлов, заключающийся в том, что по обе стороны пленки размещают электроды, одни из которых выполнены в виде пластины, установленной параллельно поверхности контролируемой пленки, и подают на электроды электрическое напряжение, отличающийся тем,что,сцелью повышения точности измерений, второй электрод погружают в расплавленный металл, измеряют анодный ток между электродами, в качестве электрического напряжения используют напряжение постоянного тока, а толщину h окисной плснки определяют по формуле

h — (<.4/l — à /ASU ) S/ð где U> — заданное значение электрического напряжения на электродах;

1а — измеренный анодный ток; а расстояние г<т повеохности пластины электрода до поверхности расплавленного металла;

А - 2,34 10 — постоянная, -в

S — площадь поверхности пластины электрода;

p, - удельное сопротивление окисной пленки.

Производственно издательский комбинат "Патент, г. Ужгород, ул,Гагарина 101

Составитель )О. Петраковский

Редактор С, Лисина Техред М.Моргентал Корректор С. Черни

Заказ 2736 Тираж 373 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5