Устройство для химической резки кристаллов Советский патент 1981 года по МПК B28D5/06 

Изобретение относится к устройст вам для резки кристаллов и может быть использовано для приготовления образцов для изучения физических свойств материалов и их структуры с помощью электронной микроскопии и рентгенографических методов. Известно устройство для химическо резки монокристаллов, содержащее кристаллодержатель.. механизм подачи кристаллодержателя с электродвигателем подачи, режущую струну, соединен ную с системой смачивания струны травильным раствором, и электродвигатель возвратно-поступательного перемещения режущей струны l. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для химической резки крис таллов, содержащее станину на которой смонтированы кристаллодержатеяь с механизмом его подачи, каретку с коромыслом, на котором закреплена режущдя струна, стол с установленны ми на нем системой смачивания режущей струны и привод каретки 2. Недостатком известных устройств является то, что они не обеспечивают высокого качества поверхности реза, необходимого для некоторых физически исследований, в результате перемеще-, ния режущей струны и монокристалла в направлении, перпендикулярном плоскости реза и неравномерного смачивания струны травильным раствором. Цель изобретения - повышение качества поверхности реза. Поставленная цель достигается тем, что устройство для химической резки кристаллов, содержащее станину, на которой смонтированы кристаллодержатель с механизмом его подачи, каретку с коромыслом, на котором закреплена режущая струна, стол с установленными на нем системой смачивания реисущей струны и привод каретки, оно снабжено установленными на столе гребенками, стабилизирующими положение струны относительно базирующих поверхностей кристаллодержателя и механизмом коррекции положения гребенок относительно кристаллодержателя, а стол установлен с возможностью перемещения относительно кристалла. На фиг. 1 изображено предлагаемое удтройство, на фиг. 2 - вид А на фиг. 1, на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. Устройство содержит станину 1,на которой установлены кристаллодержатель 2 с механизмом его подачи, каретка 3 и горизонтальный стол 4.Механизм подачи кристаллодержателя 2 состоит из электродвигателя 5, редуктора б, штока 7, горизонтальной плиты 8 и жестко связанной с ней верти-г кальной контактной плиты 9. Каретка

3связана с электродвигателем 10 посредством реечной передачи 11. Ка(ретка 3 несет коромысло 12 весовой системы, на котором закреплена режущая струна 13, датчик 14 подачи и груз 15 для приведения системы в равновесие и установки необходимого усилия контакта струны 13 и кристаллодержателя 2. .

Горизонтальный стол 4 соединен со станиной 1 посредством двух подшипниковых узлов 16 и 17, предназначенных для корректировки взаимного положения стола 4 и кристаллодержателя 2. Стол

4поджат к плите 9 пружиной 18 посредством двух упоров 19. На столе 4 жестко закреплены две вертикальные гребенки 20, состоящие из двух алундорых трубок 21 и установлены с возможностью поворота вокруг вертикальной оси для регулирования зазора межДУ трубками 21.

Устройство содержит систему смачивания 22 режущей струны, режущая струна 13 заводится в направляющие гребенки 20 и канавки23 роликов 24, где она проходит на расстоянии 12 мм от наружной поверхности роликов 24, не касаясь канавки 23.

Устройство работает следующим образом.

В систему смачивания 22 заливается соответствующий травильный раствор таким образом, чтобы ролики 24 были погружены в него на три четверти своей высоты, что позволяет при ширине кольцевой канавки 23 мм и диаметре роликов 24-30 мм заполнить канавку 23 кислотой за счет капиллярных сил. С помощью груза 15 задается усилие контакта режущей струны 13 и монокристалла. При этом сигнал от датчика 14 подачи устанавливается равным О, а короглысло 12 занимает горизонтальное положение.

В процессе работы устройства реечная передача 11 преобразует вращение оси электродвигателя 10 в возвратно-поступательное перемещение каретки 3. с кареткой 3 перемещается коромысло 12 весовой системы с за.крепленной на нем режущей струной 13. Последняя, проходя через капиллярные кольцевые канавки 23 роликов 24, смачивается травильньм раствором, залитым в ванны, и переносит его к месту реза монокристалла. .Ролики 24 совершают возвратно-вращательное движение, задаваемое кареткой 3, тем самый обеспечивается постоянное равномерное обновление травильного раствора в месте реза монокристалла. Вращение оси электродвигателя 5 подачи через механизм подачи кристаллодержателя 2 преобразуется в поступательное перемещение кристаллодержателя 2. Коромысло 12 весовой системы по мере резки монокристалла или опускается из первоначального положения под действием усилия контакта, определяемого грузом 15, или поднимается за счет перемещения монокристалла. При зтом возникает сигнал разбаланса на датчике 14 подачи. Сигнал через злектронный усилитель поступает на электродвигатель |5, который перемещает монокристалл и возвращает коромысло 12 в первоначальное положение.

В процессе резки положение режущей струны 13, а следовательно, и поверхности реза определяется двумя вертикальными гребенками 20, жестко установленными на горизонтальном столе 4, который поджимается пружиной 1 к вертикальной контактной плите 9 и упирается в нее упорами 19. Поскольку вертикальная плита 9 жестко связана с горизонтальной плитой 9, на кот торой установлен кристаллодержатель 2, режущая струна 13 повторяет все возможные перемещения разрезаемого кристсшла в направлении, перпендикулярном плоскости реза.Корректировка взаимного положения струны 13, стола 4 и кристаллодержателя 2 обеспечивается возможностью поворота стола 4 в подшипниковых узлах 16 и 17, установленных на станине 1.

Возможны та1:же и другие варианты осуществления корректировки взаимного положения струны 13 и кристаллодержателя 2. В частности тот же эффект можно получить, если узел 17 с вертикальной осью закрепить на кристаллодержателе 2.

Таким образом, при условии высокой чистоты поверхности контактной вертикальной плиты, поверхности направляющих гребенок, точности устанрвки зазора в гребенках и правильности заполнения ванн травильным раствором, достигается повышение чистоты поверхности реза, так как предлагаемое устройство значительно уменьшает- относительные смещения монокристалла и струны в направлении поперечном плоскости реза.

Формула изобретения

Устройство для химической резки кристаллов, содержгидее станину, на которой смонтированы кристаллодержатель с механизмом его подачи, каретку с коромыслом, на котором закреплена режущая струна, стол с установленными на нем Системой смачивания режущей струны, и привод каретки, отличающееся тем, что,с.

целью повышения качества поверхности реза, оно снабжено установленными на столе гребенками, стабилизирующими положение струны относительно базирующих поверхностей кристаллодержателя и механизмом коррекции положения гребенок относительно Кристаллодержателя, а стол установлен с возможностью перемещения относительно кристалла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 447288, кл. В 2В d 5/06, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 605721, кл. В 28 d 5/06/ 1976.

ZO 21 3 I/ /

л Фиг.1 2 J