Способ определения распределения плотности электрических зарядов

Способ определения распределения плотности электрических зарядов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ с ". с о с.. и ап - к"::цссиъя Ф

Союз Советских

Социалистических

Республик (и) 601,839

К АВТОРСКОМУ СВИДЮТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(2) Заявлеио13.12.76 (21)2431270/18-25 (5l) М. Кл. с присоединением заявки №

Н 05 7 3/00

Госудерстеениа4 хеиетет

Совета Икккстраа СССР ее делам кзабретеккк и аткрытей (23) Приоритет (43) Опубликовано05.04.78.Бюллетень № 13 (53) УДК 621Л319.74 (088.8) (45) Дата опубликования описания13.03.78 (72) Автор изобретения

В. П. Пронин

Научно-исследовательский институт физики и механики при

Саратовском ордена Трудового Красного Знамени государственном университете им. H. Г. Чернышевского (71) Заявитель (54) СПОСОБ OUEHKH РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ

Изобретение относится к измерительной технике, может фыть использовано в различных областях физики и техники, где возникает необходимость в определении поверхностных электростатических зарядов с целью практического использован В посЛедних или исключения их нежелательного влияния. Наибольшее применение оно может найти в электрографии, фризовой рельефографии, безвакуумном телевидении, системах обработки и:преобраэованйя информации, элек« тротехнике и др.

Известен способ измерения зарядов статического электричества на поверхности диэлектрического образца, при котором оп- тв ределяются характеристики электрического поля, над поверхностью образца, которые преобразуются затем в сигнал, зависящий от величины заряда (1).

Однако этот способ не позволяет быстро рй оценивать распределение плотности заряда по поверхности образца.

Наиболее близок к предлагаемому способу оценки распределения плотности электрических зарядов по поверхности образца путем измерения характеристик электрического поля над указанной поверхностью (2)

У этого способа тот же недостаток, что и у предыдущего.

Йель изобретения - уменьшение длительности измерений.

Эта цель достигается тем, что возбуждают имтульс продольной или поперечной акустической волны, бегушей вдоль исследуемой поверхности образца, и измеряют вариации электрического поля, обусловлен- ные прохождением волны.

На фиг. 1 и фиг. 2 изображены схемы устройства, с помощью которых можно реализовать предложенный способ.

Зонд 1 в виде металлической эквипотенциальной пластины располагают над поверхностью образна 2. С одним краем образца. механически или электрически соединяют узел 3 возбуждения импульса акустической волны, Зонд связывают с землей через нагруэочный резистор 4. Другой край образца еоеаинатот с согласованиой нагрузкой 5.

Работает устройство следующим образом.

601839 н " х (3) )О

= д-)- ) Д Г (, Х ), х4 )/

Возбуждают акустическую воину, бегущую вдоль исследуемой поверхности образца.

Ьез импульса акустической бегущей вопны ток через резистор 4 не протекает, поскопьку индуцироваипый на зонде 1 заряд постоянен во времени. Возбуждение вдопь зарядного рельефа короткого импульса бегущей поперечной акустической вопяы (фиг. 1) приводит к изменению расстояния от зонда до зарядного рельефа в покачьной обпасти, опредепяемой во времечи и пространстве местом нахождения импупьса деформации. При маном затухании акустической вопны ее амппитуда вдопь репьефа постоянна, поэтому ток. @ —, протекающий

4 -и(+) через резистор 4„опреде вынется соотношением „(1) — б ()() Ч) (х ) о)(., Д ( где. 6 - дпина электрода, образующего неоднородное гипотетическое попе с потенциалом У(ХР71)(1-искомое распредйпение пйотности GBpHÉÉ»

Поскопьку в обпасти„ где отсутствует возму ц)ение поверхности составпяющие скорости пе))вмещения заряда рВВВН нупю и касатепьная составпцошая напряженности гипо г e--» нивского go) K .эквипотечциапьной поверхности эпектрода-зонда также равна tjlg. в преппопон ») и rf go !Q енц (ай tj () в области л иостоянен, ток через резистор опредепяетсл выражением

Г BG(X3 Й Х, Г 36Х

И }= — — - — УДк= fv ) c3);--. дф .Дх « дх

Я 6

"- ч 6(А„ }-() (.f,.) ипи, TB)I„как В (р, ) =G(t }

2 )

f. 6) =t, m

H аЕ

a f. — О

П

)ри возбужде ии вдол, зарядного репьефа продольного импульса (фиг. 2) задний фронт которого находится за предепами зарядного рельефа, т. е. О (- Р„ ) =0, .ток через резистор 4 пропорционапен ппотности заряда в области нахождения переднего фронта импульса акустической волны приведенных"соо гношен иях (1) -(3)

Ч„- скорость распространения акустической нонны, котора дпя твердых тел лежит в пределах 10 -5.10 м/с ипи 10 - 5.10ммlс, 3 б" что и определяет скорость преобразования зарядного рельефа в электрический сигнал.

Эта скорость значительно превышает (на

3-4 порядка) существующие скорости преобразования, характерны для известных способов, что поэвопяет существенно уменьшить дпитепьность измерений.

Формула изобретения

Способ оценки распределения плотности эпектрических зарядов по поверхности образца путем измерения характеристик эпектрического попя над указанной поверхностью, отличающийся тем, что, с целью уменьшения длительности измерений, возбуждают импульс продопьной или поперечной акустической волны, бегущей вдопь исснедуемой поверхности образца, и измеряют вариации электрического поня, обусловленные прохождением вопны.

Источники информации, принятые во,внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Л% 423058, G 01 Я 19/12, 1971.

2, Патент СШЛ 14 3761803, 317-4

1873.

601 839

Составитель В. Ким

Редактор Б. Федотов Техред 3. Фанта Корректор С. Гарасиняк

Заказ 1663/9 Тираж 992 Подписное

UHHHfIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. /ф..

Филиал ППП "Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4