Устройство для электролити-чЕСКОй ОбРАбОТКи ОбРАзцОВ Советский патент 1981 года по МПК C25D7/06 

j

Изобретение относится к электролитической обработке изделий и предназначено для изготовления образцов в виде тонкой металлической фольги для просвечивающей электронной микроскопии.

Известны устройства для изготовления электронномикроскопических образцов в виде тонкой металлической фольги методом э.пектрополирования, содержащие анод-заготовку для образца, катоды и источник электропитания, анод которого утоняют элекрополированием в среде электролита до появления в нем отверстия малых размеров, по краям которого расположены тонкие слои-металла - клиновидной фольги, пригодные для исследования в электронном микроскопе на просвет. Место появления отверстия в пластинчатом аноде-заготовке зависит от скорости утонения отдельных его участков, которая возрастает пропорционально увеличению плотности силовых линий электрического поля на обрабатываемой поверхности ijОднако на таких устройствах невозможно получение качественной фолги толщиной 5000-500 А и менее.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для электролитической обработки образцов, состоящее из механизма вращения плоского анодазаготовки для образца, двух плоских и двух точечных катодов, подключенных к источнику электропитания со стабилизатором и- реле времени через

0 контактор, двух патрубков, расположенных по обеим сторонам анода, на которых расположено по одному плоскому и одному точечному катоду, причем в один из патрубков вмонтиро5ван фотоэлемент, а в. другой - оптическая система и осветитель, соединенный с трансформатором 2.

Устройство работает на принципе

0 искусственного увеличения скорости утонения выбранного участка поверхности анода-заготовки путем увеличения плотности силовых линий электрического поля на этих участках

5 с помощью точечных катодов, причем выбранный участок может иметь форму полудуги или пятна на пересечении двух полудуг, располагатьсяближе других к точечным катодам

0 и перемещаться относительно них.

Недостаткгши устройства является невозможность получения фольги толщиной менее 500 А, что обусловлено применением точечных катодов, соз-дающих углубления в виде канавок, увеличивгиощих клиновидность фольги и снижгиощих ее площгшь, пригодную .для изучения в электронном микроскопе на просвет.

Цель изобретения - повышение. качества обработки.

Указанная цель достигается обеспечением более равномерной концентрации силовых линий электрического поля на выбранном участке анода-заготовки за счет наложения дополнительного электрического поля, создаваемого введенными э устройство двумя токопроводящими диафрагмами, выполненными в виде кольцевых шайб, которые расположены между катодгши и анодом-заготовкой симметрично относительно анода-заготовки, и .подключенными к дополнительному источнику электропитания.

На фиг. 1 приведена электрическая схема устройства, на фиг. 2 расположение токопроводящих диафрагм относительно анода-заготовки; на фиг. 3 - конструкция анодного узла.

Устройство состоит из анода-заготовки 1, подключенного к положительному полюсу источника 2 электропи ания. Анод-заготовка 1 погружен в среду электролита 3. Симметрично относительно анода-заготовки 1 и по обе стороны от него в электролите 3 расположены две круглые токопроводящие диафрагмы 4, выполненные в виде кольцевых шайб и расположенные относительно анода-заготовки 1 таким образом, что оси их вргицения Z совпадают и перпендикулярны относительно плоскостей А. и В анода-заготовки 1. Оси симметрии X и У расположены перпендикулярно друг другу и оси Z И параллельно плоскостям А и В анода-загртовки 1. Диафрагмы 4 электрйчески связаны друг с другом и подключены к положительному полжюу источника 5 электропитания.

По обе стороны от анода-заготрв1 и

1в направлении Z в электролите 3 размещены два пластинчатых катода

6, к которым подключены объединенные отрицательные полюсы источников

2и 5 электропитания. Диафрагмы 4

и анод-заготовка 1 образуют анодный узел. Анод-заготовка .1 зажат плоскостями пинцета 7 с помощью винта 8 который служит также для подвода электроэнергии источника 2 электропитания к аноду-заготовке 1. В целях обеспечения безопасности работы часть пинцета покрыта слоем электроизоляционного материала 9. С помо-. щью винтов 10 на плоскостях пинцета 7 крепятся электроизрляторы 11, а винты i2 крепят на электроизолятоpax 11 токоподводящие элементы 13 для подвода электроэнергии от источника 5 электропитания к токопроводящим диафрагмам 4.

Устройство работает следующим образЪм.ч

Токоподводящие диафрагмы 4, служащие для регулирования распределением плотности силовых линий электрическо о поля по поверхности анодазаготовки 1, устанавливаются таким образом, чтобы оси их вращения Z пересекали предварительно выбранный участок поверхности анода-заготовки 1, с KOTOjporo намечается получение фольги. Толщина плоского анода-заготовки 1 составляет 0,2-0,4 мм, а токопроводящие диафрагмы 4 размерами 12 X 6 X 2 мм расположены относительно него симметрично на расстоянии 1-4 мм. Электрический потенциал токопроводящих диафрагм 4 устанавливается на 2-6 В ниже электрического потенцигша анода-заготовки 1 относительно электрического потенциала катодов 6. Момент появления отверстия в утоняемом электрополированном аноде-заготовке 1 определяется визус1льно при периодическом его извлечении из электролита 3.

Применение изобретения позволяет лолучать фольгу толщиной 5000-100 А на образце, с широкими полями, пригодными для изучения методами просвечивающей электронной микроскопии. Применение .фольги, толщиной порядка 100 А в качестве объ-зкта, изучаемого на просвет позволяет повысить полезное увеличение электронного микроскопа в 2-3 раза н расширить возможности исследований.

Формула изобретения

Устройство для электролитической рбработки образцов, содержащее пластинчатый анод-заготовку, пластинчатые катоды и источник электропитания отличающееся тем, что, с целью повышения качества обработки, оно снабженр дополнительным источником электропитания и двумя токопррводящими диафрагмами, выполненными в виде кольцевых шайб, размещенными между катодами и анодрм.эаготрвкой симметрично относительно последней, причем диафрагмы установлены с возможностью подключения к дополнительному источнику электропитания .

Источн-ики информации, принятие во внимание прн экспертизе

1.Томас.г. Электронные микроскопии металлов. М., Иностранная литература, 1963, с. 178-205.

2.Авторское свидетельствр СССР W 39214.6, кл. С 25 D 7/06.

К (2)

/

в