CN205096662U - 凝聚态实验室用钨针尖腐蚀完成自动断电报警装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种凝聚态实验室用钨针尖腐蚀完成自动断电报警装置，其特征在于：使用附着在铂环上的氢氧化钠液膜对钨丝进行电化学腐蚀，由腐蚀电源进行供电，腐蚀完成后钨丝从钨丝与氢氧化钠液膜的接触点处断裂，断裂点以上的上半部分仍然被固定，而断点以下的下半部分做自由落体运动掉入由空心导电金属管、绝缘橡胶管和薄铜板构成的结构中(三者之间用胶粘牢)，掉落的下半部分钨丝分别与空心导电金属管和薄铜板接触而触发电路，经过TL082运算放大器的放大和滤波以及LM393P比较器的电压比较作用，使输出信号改变进而使额定5V继电器工作状态改变，使串联在电源驱动的腐蚀电路中的继电器常闭接口断开，同时继电器常开接口吸合并使电铃报警，从而切断腐蚀电路并报警的，这样一来，就达到了解放实验人员，提高加工出的钨针尖的质量的目的。
Description
技术领域
本实用新型提供一种凝聚态实验室用钨针尖腐蚀完成自动断电报警装置，属于凝聚态物理实验室材料加工用具技术领域。
背景技术
各大高校以及物理研究院所都设有凝聚态实验室，目前凝聚态实验室最核心的专业仪器是STM(扫描隧道显微镜)，而扫描隧道显微镜的核心部件是STM针尖，针尖的材料有很多种，而钨制针尖具有制作方便、成本低廉的特点，比较适合实验室自主加工，而钨制针尖的加工需要将钨丝穿过一个附着着氢氧化钠液膜的铂环，在钨丝和铂环两端加电压，钨丝就会发生电化学腐蚀，直至断裂，钨丝断裂后下半部分钨丝脱落，而留在固定钨丝装置上的上半部分钨丝就是所需要的钨针尖，整个针尖腐蚀过程都需要实验人员一直注视着钨丝和铂环，在钨丝断裂的一瞬间切断电源，防止腐蚀的继续进行而对已经加工好的钨针尖的质量造成影响，进而会影响扫描隧道显微镜扫描图谱的质量，但是腐蚀过程时间相对漫长，极易让实验人员产生疲劳，甚至是走神而不能立刻切断电源，所以为了解放实验人员，同时提高加工出的钨针尖的质量，有必要设计一款钨针尖腐蚀完成自动断电报警装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能解决上述问题、提供一种既能解放实验人员，又能提高钨针尖加工质量的凝聚态实验室用钨针尖腐蚀完成自动断电报警装置。其技术方案为：
一种凝聚态实验室用钨针尖腐蚀完成自动断电装置，其特征在于：使用附着在铂环上的氢氧化钠液膜对钨丝进行电化学腐蚀，由腐蚀电源进行供电，安装在铂环正下方2cm处由空心导电金属管、空心绝缘橡胶管和薄铜板构成的钨丝接收装置，空心导电金属管、空心绝缘橡胶管、薄铜板之间用胶粘牢；空心导电金属管连接Vcc＝5V，薄铜板与自动断电电路进行连接，该电路主体由两个芯片(TL082运算放大器和LM393P比较器)组成，LM393P芯片的1引脚输出端连接额定5V继电器，继电器的常闭端口I和公共端口J与腐蚀电源G驱动的腐蚀电路串联，同时继电器的常开端口K和公共端口J与警报器串联于GND和Vcc之间。
所述的凝聚态实验室用STM针尖腐蚀完成自动断电装置，铂环下方的空心导电金属管(A)的高约3cm，直径约0.5cm，管壁厚度约1mm，其与Vcc相连；粘在空心导电金属管正下方的空心绝缘橡胶管的高约0.5cm，直径约0.5cm，管壁厚度约1mm；粘在空心绝缘橡胶管下方的薄铜板大小约为3cm×3cm，厚度约为2mm，使用时放置在水平绝缘桌面上。
所述的凝聚态实验室用钨针尖腐蚀完成自动断电报警装置，薄铜板连接的电路为经过TL082运算放大器的滤波和放大作用以及LM393P比较器的电压比较作用最后由LM393P的引脚1输出信号以改变额定电压5V继电器的工作状态。
其工作原理为：使用附着在铂环上的氢氧化钠液膜对钨丝进行电化学腐蚀，由腐蚀电源进行供电，腐蚀完成后钨丝从钨丝与氢氧化钠液膜的接触点处断裂，断裂点以上的上半部分仍然被固定，而断点以下的下半部分做自由落体运动掉入由空心导电金属管、绝缘橡胶管和薄铜板构成的装置中，空心导电金属管、空心绝缘橡胶管、薄铜板之间用胶粘牢，钨丝属于良导体，掉落的下半部分钨丝分别与空心导电金属管和薄铜板接触(在下半部分钨丝落入之前空心导电金属管和薄铜板之间由于绝缘橡胶管的阻隔处于不连通状态)而触发摘要附图所示的电路，该电路经过TL082运算放大器的滤波和放大作用以及LM393P比较器的电压比较作用最后由LM393P的引脚1输出信号以改变额定电压5V继电器的工作状态，进而切断由电源驱动的腐蚀电路，同时继电器常开接口吸合并使电铃报警，从而达到切断腐蚀电路并报警的目的。
本实用新型与单纯的钨针尖加工装置(无自动断电装置)相比，其优点是：
1、将实验人员从钨针尖的制作过程中解放出来，有效缓解了制作针尖可能带来的肢体与眼睛的疲劳；
2、以电路代替人手来切断腐蚀电源，使断电更加迅速和及时，提高了钨针尖的质量，进而提高了扫描隧道显微镜扫描图谱的质量。
附图说明
图1是本实用新型实施实例的正常腐蚀中结构示意图；
图2是本实用新型实施实例的腐蚀完成后的结构示意图。
图中：1、加工用钨丝2、铂环3、氢氧化钠液膜4、空心导电金属管5、空心绝缘橡胶管6、薄铜板7、继电器常闭接口8、继电器公共接口9、继电器常开接口10、额定电压5V继电器11、驱动腐蚀电路的电源12、钨丝与氢氧化钠液膜的接触点13、腐蚀完成后脱落的下半部分钨丝
具体实施方式
在图1-2所示的实施例中：空心导电金属管(4)的高约3cm，直径约0.5cm，管壁厚度约1mm，其与Vcc相连；粘在空心导电金属管(4)正下方的空心绝缘橡胶管(5)的高约0.5cm，直径约0.5cm，管壁厚度约1mm；粘在空心绝缘橡胶管(5)下方的薄铜板(6)大小约为3cm×3cm，厚度约为2mm，使用时放置在水平绝缘桌面上；空心导电金属管(4)正上方1cm处固定铂环(2)，其直径约为0.5cm，其上附着氢氧化钠液膜(3)，腐蚀过程中将穿过一长约3-4cm的钨丝(1)，铂环(2)约在钨丝(1)中心处，要保证腐蚀完成后掉落的下半部分钨丝(13)的两端分别与空心导电金属管(4)和薄铜板(6)接触，进而保证断电和报警电路的正常工作；在腐蚀完成后下半部分钨丝(13)与空心导电金属管(4)和薄铜板(6)接触，运算放大器TL082进行放大和滤波、比较器进行电压比较，最后输出信号使继电器(10)工作状态改变，即串联在电源驱动的腐蚀电路中的继电器常闭接口断开，同时继电器常开接口吸合并使电铃报警，从而达到切断腐蚀电路并报警的目的。
Claims (3)
1.一种凝聚态实验室用钨针尖腐蚀完成自动断电报警装置，其特征在于：使用附着在铂环(2)上的氢氧化钠液膜(3)对钨丝(1)进行电化学腐蚀，由腐蚀电源(11)进行供电；安装在铂环(2)正下方2cm处由空心导电金属管(4)、空心绝缘橡胶管(5)和薄铜板(6)构成的钨丝接收装置，空心导电金属管(4)空心绝缘橡胶管(5)薄铜板(6)之间用胶粘牢；空心导电金属管(4)连接Vcc＝5V，薄铜板(6)与自动断电电路进行连接，该自动断电电路主体由两个芯片即TL082运算放大器和LM393P比较器组成，LM393P芯片的1号引脚输出端连接额定5V继电器(10)，继电器的常闭端口(7)和公共端口(8)与腐蚀电源(11)驱动的腐蚀电路串联，同时继电器的常开端口(9)和公共端口(8)与警报器串联于GND和Vcc之间。
2.如权利要求1中所述的凝聚态实验室用钨针尖腐蚀完成自动断电报警装置，其特征在于：铂环(2)正下方2cm处的空心导电金属管(4)的高约3cm，直径约0.5cm，管壁厚度约1mm，其与Vcc相连；粘在空心导电金属管(4)正下方的空心绝缘橡胶管(5)的高约0.5cm，直径约0.5cm，管壁厚度约1mm；粘在空心绝缘橡胶管(5)下方的薄铜板(6)大小约为3cm×3cm，厚度约为2mm，使用时放置在水平绝缘桌面上。
3.如权利要求1中所述的凝聚态实验室用钨针尖腐蚀完成自动断电报警装置，其特征在于：薄铜板(6)连接的电路为经过TL082运算放大器的滤波和放大作用以及LM393P比较器的电压比较作用最后由LM393P的引脚1输出信号以改变额定电压5V继电器(10)的工作状态，进而切断由电源(10)驱动的腐蚀电路。
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| CN201520527188.5U CN205096662U (zh) | 2015-07-20 | 2015-07-20 | 凝聚态实验室用钨针尖腐蚀完成自动断电报警装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108196093A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-22 | 北京阳光凯特科技有限公司 | 一种用于金属纳米探针的制备的辅助装置 |
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2015
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