日本nanocoat表面清潔度檢查設(shè)備coronasurf
利用振動(dòng)電容法(開爾文探針)對(duì)因電暈放電而在固體表面放置的電荷引起的表面電位變化進(jìn)行非接觸測(cè)量,定量測(cè)定金屬等基材表面的污染程度評(píng)估。
測(cè)量可以在幾分鐘內(nèi)完成,因此它不僅可以用于清潔工藝開發(fā),還可以用于生產(chǎn)線上零件的表面清潔度控制。
由于表面電位衰減曲線取決于薄膜的電性能和膜厚,因此也可用于控制絕緣體薄膜的厚度、金屬表面氧化層的厚度以及DLC薄膜的質(zhì)量控制。
設(shè)備規(guī)格
測(cè)量探頭直徑 | φ6.35mm |
測(cè)量距離 | 1-3mm(標(biāo)準(zhǔn)) |
表面電位測(cè)量范圍 | ±100V直流 |
表面電位分辨率 | 1毫伏 |
電暈放電電壓 | 最大10kV |
設(shè)備配置
測(cè)量頭 (WxDxH) | 118x106x150(毫米) |
控制器(寬 x 深 x 高) | 343x296x134(毫米) |
表面電位測(cè)量電源(WxDxH) | 223x370x108(毫米) |
筆記本電腦 | - |
噴墨打印機(jī) | - |
日本nanocoat表面清潔度檢查設(shè)備coronasurf
測(cè)定原理
步驟 1(初始表面電位 Vi 測(cè)量)
將鍍金電極(直徑約 6mm)在距測(cè)量表面幾毫米的距離處振動(dòng),通過(guò)振動(dòng)電容法測(cè)量表面電位。
振動(dòng)電極稱為開爾文探針。
首先,測(cè)量測(cè)量表面的初始電位 Vi。初始電位基本上取決于測(cè)量表面金屬的元素(標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位、反應(yīng)層等)。
Step 2(電暈放電+充電)
測(cè)量初始電位 Vi 后,電暈放電頭移動(dòng)到測(cè)量面前方,向針電極施加數(shù) kV 的高壓,在大氣中產(chǎn)生電暈放電。正離子從放電電離的等離子體中通過(guò)柵格提供給樣品表面。通過(guò)調(diào)整樣品電流和放電暴露時(shí)間來(lái)控制電荷量。這類似于復(fù)印機(jī)粘附碳粉的原理。
第 3 步(表面電位 V(t) 躍遷測(cè)量)
電暈放電完成充電后,開爾文探針再次移動(dòng)到測(cè)量表面前面,并在給定的過(guò)渡時(shí)間內(nèi)測(cè)量表面電勢(shì) V(t)。正電荷轉(zhuǎn)移導(dǎo)致的表面電勢(shì)偏移 dV0 對(duì)于干凈的金屬表面為負(fù),對(duì)于絕緣污垢和氧化層為正(見圖 1)。對(duì)于數(shù)據(jù)分析,使用表面電位圖(見圖 2),X 軸為表面電位偏移 dV0,Y 軸為初始表面電位 Vi。
Vi:初始表面電位
V(0):施加電荷后立即的表面電位
Vend:最終表面電位
表面電位偏移 dV0 = V(0) - Vi
表面電位變化 dV = Vend - V(0)
另一方面,將樣品浸入硝酸酒精溶液(3%酒精硝酸)后,用水清洗并用暖風(fēng)吹干,可以看到V(0)向負(fù)側(cè)移動(dòng)的現(xiàn)象。雖然這種電子轉(zhuǎn)移的機(jī)制還不是很清楚,但人們認(rèn)為這與表面越干凈,由于光刺激而從表面發(fā)射的光電子量越大這一事實(shí)類似。