УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ РЕГУЛЯРНЫХ ПОЛИМОЛЕКУЛЯРНЫХ СЛОЕВ НА ТВЕРДУЮ ОСНОВУ Советский патент 1971 года по МПК B05C1/02 B05D1/18 

Предлагаел ая установка относится главным образом к области рентгеноснектралыюго микроанализа н может быть использована д.тя иолучення многослойных мембранных электродов или для нриготовлеиия эталонов радиоактивностн с равномерным раснределоннем активности но всей нлощади.

Для анализа снектра рентгеновского нз.гучения иснользуют снектрометр с кристаллом анализатором, нричем межнлоскостное расстояние такого анализатора зависит от длин волн исследуемой области снектра. Для анализа элементов от урана до натрия имеются естественные анализаторы, для более легких элементов необходимо создавать искусственные кристаллы-анализаторы с .межилоскостным расстоянием в дианазоне 40-150А. На 1более нерсиективным методом их создания является иоследовательное неренесение на твердую основу молекулярных слоев соли жирной кислоты с новерхности водного раствора (метод Лэнгмюра-Блоджетт). В таком анализаторе отражение рентгеновского излучения нронсходит от слоев иоиов металла, отделенных друг от друга углеводородными цеиочкамн, и межплоскостное расстояние соответствует удвоенной длине молекулы жирной кислоты.

ны новерхиостиого давления в монослое и ноддерживания ностояиства его в течение всего времени нереноса монослоя на твердую основу; обеснечения равномерного, безвибранио iioro возврагно-.юстунательного движения твердой основы в плоскости, нерпе)1дикулярHoli к поверхности раствора.

Известн, устройства для нанесения регулярных нолимолекуляриых слоев, сосгояидио из ванны с раствором с регистрирующего н подвижиого барьеров в впнне, устройства для многократного югружения твердой основы в ванну и устройства для рег сграиии процесса нанесения.

Известные устройства регистрируют н ноддерживают новерхностное давление в моно.хюлекулярно) пленке с номоиц-ло одного н того же регисгрируюн1его барьера- хпонлавка, который является одновреме П10 датчиком и исполняющим механизмом н в иелом нредставляют собой уравновешивающие системы, а потому действие их в сильной степени завиС1ГГ от тренпя, что особенно ощутимо из-за небольших значений применяемого дав.тення. Применение же массивного барьера с соответствуюи;им приспособлением для нсремещенчя его но ванне в описанных устройствах исключается из-за отсутствия усилеиня, -полученного с регистр 1рующего барьера сигиа.ча об изменении величины поверхностного давления в мономолекулярной пленке.

Извеетные устропетва обеенечнвают равномерное возвратно-поступательное движепне твердой основы в нлоскости, перпендикулярной к поверхности раствора, за счет держателя с образцом, жестко связанным с норшпем, двигающимся вверх и вниз под давлением масла в цнлИНдре. При этом эксцентриковые или шатунно-крнвошинные механизмы не обеспечивают достаточной равномерности н в них зат)уднено уетрапение вибраций.

Целью предлагаемого изобретения является создание установки для 11аиесения регулярцых полимолекулярных слоев на твердую оенову, для чего необходимо поддерживать иостоя ;ную заранее заданную велнчину пове 1хпоетн()го давления в мономолекулярной пленке на большой плоидадн ванны с доетаточ К)й точностью.

Указашшя цель достигается создгишем д,пнамической сле;1ЯИ,ей еистемы, исно.т1).чук)И1еГ| внешпнй источник энергии для перемеии ния подвижиого барьера, уиравляемыГ с Пиалом, иолучаемым от регнстрирую1це1-о барьера, при этом равномерное возвратно-ноету11ателын)е движение твердой основь доетигаетея со: даниел простого но конетрукцпп п()гружа10П1е|-о уетройетва, нспользуюн;его движеине гайки с закренлеиной на ней твердой основой но панравляюи;ей и насаженной на винт, соедииенный с ва;юм реверснвного элекгродв 1гателя.

Контроль за процессом панесеппя п иодсче: моцомолекулярных слоев достигаются путем введення в уетановку автоматического самонишу щего iiOTeinuiOMeTpa, региетрн уюн1ег() измеиения плсицади л10иомолеку;1Я М10 | 1.тепкп при двнженнн твердо : ociioisbi.

Иа фиг. 1 нзображен общий внд установки для нанесения регулярных нолнмолекулярпы.ч слоев па твердую основу; на фиг. 2 нрннпнпиальная с.хема следящего уетройетва.

Устройство для ианесепня регу.|ТЯ1)11ьг нолимо.текулярпых слоев на тве|1дую основу состо} т из дюралевой ващпл /, на которой установлены весы 2 для измерения noBepxnocTiioio давления (тнна весов Лэнгмюра), сосдпиепные со следящнм устройством, нозволяюпщм ноддерживать ностоянную величину иовер.хиоетного давления в моио.молекуляриой пленке, иаходяц1;е1 1ся на поверхности раствора в ваине. Д:1я этого на несущей oiiope весов 2 установлены на нг.олнрующей нодетавке 2 снабженных прижим.нымн винтами нозолочен ных контакта 3 и 3, таким обратод, что стрелка-указатель 4 весов иаход1ггся между ними. Указанные контакты, а также етрелка указате;1ь присоедииепы к клеммам следящего уетр0 1ства, в котором опи 1И)П10лпя10г рол1) датчика.

В осиову следящего устройства положена система нз четырех реле, связаппых с реверСИВ15ЫМ электродвигателем 5. Вал электродвнгателя связан с микрометрическим винтом 6, идущим вдоль ванны, па котором укре.ктена

гайка 7, екользящая ио направляющей 8. Гайка соедщ-юна пружиной 9 с лежащим на ванне массивным металлическим барьером 10. Над ванной укреплена нинетка 11, нередвигающаяея по направляющим 12 посредством рукоят ки 13. Погружающее уетройство 14 позволяет осун1,ествлять возвратно-постунательное движение образца 75 в плоскоетн, перпендикулярпой к поверхпостн раствора в вапие. Держатель 16 с образцом зажимается в пружинной скобе 17, которая жестко связана с гайкой 18, екользяпхей по направляющей 19 за счет вращенпя вала 2U е трапецевидной двузаходнои резьбой от реверсивного электродвигателя 21.

В крайних точках нанравляющей поетавлены мнкров)1ключателн, обеспечиваюииге реверс э,тектр()двпгателя.

Вея установка номещена в герметический боке 22 из оргстекла со съемной крышкой 23.

На иередией стенке бокса имеются ие аюказапные Па фиг. 1 два отверстия, затянутые фильтрами из илотиой капроновой ткани, через KOTOpiiie в боке поступает воздух, очищенный от ныли. Отсос воздуха нроисходит через

патрубок па боковой етенке бокса.

На протнвоположной боковой стенке бокса выведен .мап1П1улятор 24, позволяющий уетанавлнвать необходимое значение поверхноетпого дав.тепия па вееах 2.

Ванна / и подставка бокса 25 енабжены BHiriOBbiMH ножками. Основой следящего уетройетва является датчик, состоящий из етрелкп-указателя 4 весов с двумя контактами 3 и 3, KOTOpi ie через цоляризовапные реле 26 и 27

я реле 28 и 29 евязаны с ревереив1п 1м электродвигателем , 5. Нитаиие прибора осуществляется от сети перемепного тока через тра)сформатор 30 и выпрямгггель 31. Время релакеации Поляр 13ованных реле 26 и 27 регулирустея потеициометрами 32 и 33.

Для регистрации процесса переноса мономолекуля)ной нлепки на твердую основу предусмотрено регнетрирующее устройство, еостоящее из источника питания 34 и пяти сонротивлений 55 и 36, 37 и 38, 39. Сопротивления 35 и 36 подключены к свободным контактам реле 28 и 29, а сонротивление 37 к евободпым ко1ггактам реле погружающего устройства 40. Нараллельпо еопротнвленню 39 подключен автомгггпческий самотиииущий иотенциометр.

Описанная установка работает следующим образом. В ванну заливают рабочий раствор, затем поверхпоеть раствора очщцают от загрязнеппй перемещением нодвижного барьера по новерхности ванцы, после чего твердую основу, зажатую в держателе 16 укрепляют в екобе 17. Раствор жирной кислоты в нормальном гекеапе набирают в пипетку 11 и рабочую

камеру закрывают. Затем производят обеспылпвание воздуха в рабочей камере, наносят моио.молекулярную пленку на поверхность раствора н устанавливают необходимую величину поверхностиого давлеиня с цомощью весов

погружающее устройство и твердая основа начинает возвратно-поступатель}1ое движение, пересекая плоскость раствора с мономолекулярной пленкой. Часть пленки при этом переходнт на твердую основу, вызывая изменение величины поверхностното давления и приводя в действие регистрирующий барьер, являющийся датчиком следящего устройства. При уменьшении иоворхностного давления в мономолекуляриой пленке по сравнению с задапны.м значением стрелка - указатель весов отклоняется и замыкает контакт 3, чго чср;.{ реле 26 и 28 ВЕязывает включение электродвигателя 5 }1 ироизводит иеремещен 1е барьера W на ваиие вперед к весам. При этом площадь, занимаемая моиомолекуляриой пленкой сокращается, поверхностиое давление в плеике увеличивается и стрелка весов размыкает контакт, выключая электродвигатель. Увеличение поверхностного давления в мoнo oлeкyляpIЮЙ пленке вызывает замыкание стрелки весов с контактами 3°, что через реле 27 и 29 включает электродвигатель 5 в обратном иаиравлонии и отводит барьер на ванне назад от .весов.

Для автоматического перемещения барьера по ванне имеется не обозначенный на фиг. 2 трехполюсиый тумблер, на нулевую точку которого и включен датчик (стрелка 4 весов с контактами 3 и 3). В крайних точках направляющей 8 ноставлены микровыключатели, срабатывающие при иодходе к ним гайки 7 и выключающие электродвигатель 5.

Следящие и погружающие устройства связаны с самопишущим потенциометром, который позволяет зарегистрировать как количество перемещений образца вниз и вверх, так и движение барьера по ванне. Очевидно, что неремещение барьера вперед вызывается

yMeHbDjeHHe.M площади мономолекулярнои пленки за счет переноса некоторой части ее на образец, пересекающей поверхность раствора, что и приводит к уменьшению поверхностного давления по сравнению с заданным значением. Движение же барьера в обратную CTOpoiiy вызывается повышением поверхностного давления по сравнению с заданным значеннем, что является с-тедствием увеличения площади мономолекуляриой пленки.

Предмет изобретения

1. Установка для нанесения регулярных полимолекулярных слоев на твердую оенову, состоящая из ваииы с раствором, мономолекуляриой илеик iia поверхности раствора, регистрируюн;его и иодвижиого барьеров в ванне, устройства для многократного погружения твердой основы в ванну н устройства для регистрацин процесса нанесения отличаюгцеесп тем, что, с целью создания н иоддержания с достаточной точностью постоянного по величи11е поверхностного давления при иереносе моно.молекулярной пленки на твердую основу,

в качестве регистрирующего барьера исиользован чувствительный элемент весов для измерения .поверхностного давлепия, являющийся датчиком давлепия для следящего устройства, пр11водян1,его в движение подвижный барьер.

2. Установка ио и. 1, отличающееся тем, что следящее устройство содержит контактную группу на стрелке весов и исполнительное устройство из системы реле и реверсивного электродвигателя, вал которого соединен с микрометрическим винтом и гайкой, скользящей по направляющей вдоль ванны и связаННОП С НОмощью пружпиы с подвижным барьером, скользящим по бортам ванны.