SU1763997A1 - Contact potential difference metering method - Google Patents
Contact potential difference metering method Download PDFInfo
- Publication number
- SU1763997A1 SU1763997A1 SU904875255A SU4875255A SU1763997A1 SU 1763997 A1 SU1763997 A1 SU 1763997A1 SU 904875255 A SU904875255 A SU 904875255A SU 4875255 A SU4875255 A SU 4875255A SU 1763997 A1 SU1763997 A1 SU 1763997A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- measuring electrode
- gap
- sample
- chamber
- measuring
- Prior art date
Links
Landscapes
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
Использование: изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл контрол чистоты, степени активации и энергетического состо ни поверхностных слоев по величине работы выхода электронов. Сущность изобретени : с целью повышени точности и воспроизводимости результатов и расширени области применени полностью экранируют измерительный электрод 3, выполненный в виде сетки, использу исследуемый образец 4 в качестве одной из стенок экрана 1. В зазор между измерительным электродом и образцом направл ют поток электронов, возникающий в ионизационной камере 2 в результате самосто тельного тлеющего разр да между разр дным электродом 11 и стенками камеры 2. На корпус ионизационной камеры подают отрицательный потенциал, что обеспечивает осаждение на внутренние стороны камеры положительных ионов и фокусировку электронного потока. Стабилизацию среды в зазоре до получени посто нной величины контактной разности потенциалов осуществл ют перемещением измерительного электрода относительно исследуемого образца, перемещением камеры 2 относительно измерительного электрода . Полученное значение считаетс фактическим, а ток разр да, измер емый измерителем 10 тока разр да, калибровочным . При изменении условий проведени измерений провод т калибровку тока разр да , измен потенциометром 9 выходное напр жение высоковольтного блока 8. Устройство дл осуществлени способа содержит также усилитель посто нн ого тока 5, измерительный прибор 6 и защитный контур 7. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.Usage: the invention relates to the measurement technique and can be used to control the purity, degree of activation and energy state of the surface layers according to the magnitude of the electron work function. Summary of the Invention: In order to increase the accuracy and reproducibility of the results and expand the scope of application, the measuring electrode 3, made in the form of a grid, is completely shielded, using the test sample 4 as one of the walls of the screen 1. The electron flow directed through the gap between the measuring electrode and the sample in the ionization chamber 2 as a result of a self-glowing discharge between the discharge electrode 11 and the walls of chamber 2. A negative potential is applied to the body of the ionization chamber, It provides for deposition on the inner side of the chamber of positive ions and electron beam focusing. The stabilization of the medium in the gap to obtain a constant value of the contact potential difference is carried out by moving the measuring electrode relative to the sample under study, moving the chamber 2 relative to the measuring electrode. The resulting value is considered to be actual, and the discharge current, measured by the discharge current meter 10, is calibration. When the measurement conditions change, the discharge current is calibrated by changing the output voltage of the high-voltage unit 8 using a potentiometer 9. A device for implementing the method also contains a DC amplifier 5, a measuring device 6 and a protective circuit 7. 1 Cp f-ly, 1 ill.
Description
ЧH
сwith
0000
ю оyoo o
Ч|H |
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл контрол чистоты, степени активации -и энергетического состо ни поверхностных слоев по величине работы выхода электронов .The invention relates to a measurement technique and can be used to control the purity, degree of activation, and energy state of the surface layers in terms of the electron work function.
Целью изобретени вл етс повышение точности измерений и расширение области применени за счет измерени контактной разности потенциалов образцов , имеющих диэлектрические пленки.The aim of the invention is to improve the measurement accuracy and expand the field of application by measuring the contact potential difference of samples with dielectric films.
Поставленна цель достигаетс тем, что повышение электропроводности среды в зазоре измерительный электрод - исследуемый образец осуществл ют не ионизацией среды в самом зазоре, а с помощью потока электронов, направл емых в зазор по нормали к поверхности образца из ионизационной камеры, открытый торец которой обращен к зазору со стороны выполненного в виде сетки измерительного электрода и в которой создают самосто тельный тлеющий разр д, а на стенки камеры подают отрицательный потенциал, фокусиру тем самым поток электронов и нейтрализу возникающие в тлеющем разр де ионы. Измен величину зазора между измерительным электродом и исследуемым образцом, измерительным электродом и открытым торцом ионизационной камеры, добиваютс стабильных значений величины контактной разности потенциалов. Одновременно измер ют ток, протекающий в цепи разр да и характеризующий количество образующихс носителей зар дов, направл емых в зазор между ИЭ и исследуемым образцом. Значение тока, при котором получены стабильные показани величины КРП, считаетс калибровочным. При проведении последующих измерений в услови х, отличающихс от условий настройки, осуществ- л етс калибровка прибора путем регулировки тока разр да.The goal is achieved by increasing the electrical conductivity of the medium in the gap of the measuring electrode — the sample under study is not carried out by ionizing the medium in the gap itself, but by using a stream of electrons directed into the gap normal to the surface of the sample from the ionization chamber, the open end of which faces the gap from the side of the measuring electrode, made in the form of a grid, and in which they create a self-glowing discharge, and a negative potential is applied to the chamber walls, thereby focusing the flow of electrons and the neutral the study appearing in the glow discharge ion. By changing the gap between the measuring electrode and the sample under study, the measuring electrode and the open end of the ionization chamber, stable values of the contact potential difference are achieved. At the same time, the current flowing in the discharge circuit and characterizing the number of charge carriers formed, directed into the gap between the IE and the test sample, is measured. The current value at which stable readings of the PKK values are obtained is considered to be a calibration. When performing subsequent measurements under conditions different from the tuning conditions, the instrument is calibrated by adjusting the discharge current.
На чертеже представлено устройство дл осуществлени предлагаемого способа.The drawing shows a device for carrying out the proposed method.
Устройство содержит экран 1, металлическую ионизационную камеру 2, на стенки которой осаждаютс положительные ионы, образующиес в процессе тлеющего разр да в камере 2, и направл етс сфокусированный поток электронов в зазор между измерительным электродом 3 и исследуемым образцом 4, усилитель посто нного то- ка 5, измерительный прибор 6, токопровод щий защитный контур 7, высоковольтный блок 8 с регулирующим потенциометром 9, измеритель тока разр да 10 и разр дный электрод 11 Размещенные внутри экрана 1 ионизационна камера 2 и измерительный электрод 3, выполненный вThe device contains a screen 1, a metal ionization chamber 2, on the walls of which positive ions are precipitated, which are formed during the glow discharge in chamber 2, and a focused electron flow is directed into the gap between the measuring electrode 3 and the test sample 4, the DC amplifier 5, a measuring device 6, a conductive protective circuit 7, a high-voltage unit 8 with a regulating potentiometer 9, a discharge current meter 10 and a discharge electrode 11 Placed inside the screen 1 is an ionization chamber 2 and measuring electrode 3 is formed in
виде сетки, установлены соосно с возможностью осевого перемещени друг относительно друга.grid view, mounted coaxially with the possibility of axial movement relative to each other.
Экран 1 выполнен с открытым торцомScreen 1 is made with an open end
со стороны измерительного электрода, которым он устанавливаетс на исследуемый образец А. Измерительный электрод 3 электрически соединен с входом усилител посто нного тока 5, выход которогоon the side of the measuring electrode, by which it is installed on the sample under study A. The measuring electrode 3 is electrically connected to the input of a DC amplifier 5, the output of which
подключен к входу измерительного прибора 6. По периметру расположен защитный токопровод щий контур 7, электрически изолированный от измерительного электрода 3. Контур 7 соединен с выходом усилител посто нного тока 5. Экран 1, металлическа ионизационна камера 2 подключены к общему корпусу прибора. Ионизационна камера 2 и измерительный электрод 3 установлены в экране 1, например, с помощью резьбовых соединений, обеспечивающих возможность осевого перемещени ионизационной камеры 2 и измерительного электрода 3 в экране 1.connected to the input of the measuring device 6. Along the perimeter there is a protective conductive circuit 7, electrically isolated from the measuring electrode 3. Circuit 7 is connected to the output of the DC amplifier 5. Screen 1, the metal ionization chamber 2 is connected to the common case of the device. The ionization chamber 2 and the measuring electrode 3 are installed in the screen 1, for example, by means of threaded connections, which allow axial movement of the ionization chamber 2 and the measuring electrode 3 in the screen 1.
Разр дный электрод 11, представл ющий собой оголенный проводник, жестко закреплен с помощью диэлектрической втулки в корпусе ионизационной камеры 2, и подключен через измеритель 10 тока разр да к высоковольтному блоку 8, выходноеThe discharge electrode 11, which is a bare conductor, is rigidly fixed with a dielectric sleeve in the housing of the ionization chamber 2, and is connected through the discharge current meter 10 to the high-voltage unit 8, the output
напр жение которого регулируетс потенциометром 9,the voltage of which is regulated by potentiometer 9,
Способ реализуетс следующим образом .The method is implemented as follows.
С помощью потенциометра повышаютUsing a potentiometer increase
выходное напр жение высоковольтного блока 8 до возникновени тлеющего разр да , фиксируемого с помощью измерител 10 тока разр да.the output voltage of the high-voltage unit 8 to the occurrence of a glow discharge detected by the discharge current meter 10.
Экран устройства открытым торцом устанавлиаают на поверхность образца. Измен электропроводность среды в зазоре между измерительным электродом 3 и контролируемым образцом 4, перемещением измерительного электрода 3 относительноThe screen of the device with an open end face is installed on the sample surface. Change the conductivity of the medium in the gap between the measuring electrode 3 and the test sample 4, the movement of the measuring electrode 3 relative to
детали или перемещением ионизационной камеры 2 относительно измерительного электрода 3 при посто нном зазоре между измерительным электродом 3 и образцом 4, добиваютс значени контактной разностиdetails or by moving the ionization chamber 2 relative to the measuring electrode 3 with a constant gap between the measuring electrode 3 and the sample 4, achieve the value of the contact difference
потенциалов,равной нулю. Это значение считаетс истинным, т.к. образцы и измерительный электрод изготовлены из одного сплава. Значение тока разр да, при котором были получены результаты, наноситс наpotentials equal to zero. This value is considered true because Samples and measuring electrode are made of one alloy. The value of the discharge current at which the results were obtained is plotted on
шкалу измерител тока разр да, и считаетс капиОровочным. Затем образцы помещают в климокамеру и провод т измерени при различных значени х влажности и температуры .The scale of the current meter is low, and is considered to be kapirovochny. The samples are then placed in a climate chamber and measured at different values of humidity and temperature.
Использование предлагаемого способа измерени величины контактной разности потенциалов позвол ет повысить точность и воспроизводимость результатов при изменении условий внешней среды, получать стабильные значени при наличии на поверхности тонких диэлектрических пленок. Способ и устройство дл его реализации экологически чисты и не требуют соблюдени специальных мер по предосторожно- сти.Using the proposed method of measuring the magnitude of the contact potential difference allows to increase the accuracy and reproducibility of the results when environmental conditions change, to obtain stable values when thin dielectric films are present on the surface. The method and device for its implementation are environmentally friendly and do not require special precautionary measures.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904875255A SU1763997A1 (en) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | Contact potential difference metering method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904875255A SU1763997A1 (en) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | Contact potential difference metering method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1763997A1 true SU1763997A1 (en) | 1992-09-23 |
Family
ID=21541144
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904875255A SU1763997A1 (en) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | Contact potential difference metering method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1763997A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2532590C1 (en) * | 2013-07-23 | 2014-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Measuring method of contact difference of potentials |
-
1990
- 1990-08-13 SU SU904875255A patent/SU1763997A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР Nt 1157022, кл. G 01 R 19/00. 1984. 2. Авторское свидетельство СССР № 1482409. кл. G 01 R 29/14.1987. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2532590C1 (en) * | 2013-07-23 | 2014-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Measuring method of contact difference of potentials |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5684300A (en) | Corona discharge ionization source | |
US2814730A (en) | Secondary emission monitor | |
Graham et al. | An AC operated mass spectrometer for isotope abundance measurements | |
US2395623A (en) | Condenser-resistor | |
SU1763997A1 (en) | Contact potential difference metering method | |
US3745343A (en) | Ion lens system for mass spectrometers and method of operation | |
Nighan et al. | Low energy electron collision phenomena in HgBr2 | |
US2543859A (en) | System and method for analyzing substance by mass spectrometry | |
Donoso et al. | Experimental verification of the grid effects in a velocity analyzer with variable geometry | |
US3230372A (en) | Nuclear radiation detector with control grid | |
US4367427A (en) | Glow discharge lamp for qualitative and quantitative spectrum analysis | |
McGilp et al. | Electrical characteristics of an X-ray photoelectron spectrometer | |
Daniel et al. | Similarity in air and nitrogen II. Ionization, attachment and detachment coefficients | |
US3603787A (en) | Spark-type ion source and downstream deflector for mass spectrometer | |
Liu et al. | Experimental investigation of ion mobility measurements in oxygen under different gas pressures | |
Hale et al. | An electrostatic electron energy analyser for 3-20 keV electrons | |
RU2821217C1 (en) | Electron work function determination device | |
US3185915A (en) | Positive corona stabilization apparatus for an electrostatic voltage generator | |
RU2168711C2 (en) | Vacuum gauge | |
Ishimaru | Energy-Mass Analysis for Highly Ionized Steady State Plasma | |
Morgan et al. | Temporal ionization growth constants and secondary processes in hydrogen | |
US2986640A (en) | Radiation meter | |
SU478234A1 (en) | Multi-electrode electrical probe | |
US3399341A (en) | Vacuum pressure measurement apparatus utlizing hollow cathode discharge | |
Warren | Measurement of Electric Fields as Applied to Glow Discharges |