Автоматическое устройство для изготовления зондов

Устройство автоматического травления (УАТ) предназначено для изготовления игл из вольфрамовой проволоки различной формы методом электрохимического травления в растворе щелочи (мыльный раствор) с радиусом закругления острия на уровне 0.1-0.2 мкм для использования в СЗМ. Устройство может работать в двух режимах:

1. Работа под управлением РС
2. Автономная работа под управлением внутренней памяти и встроенной панели управления

 

 

Устройство состоит из физического блока и контроллера.

Основные функции:

1. Движение иглы по вертикали при помощи шагового двигателя.
2. Выработка напряжения синусоидальной формы или постоянной величины для процесса электрохимического травления иглы.
3. Измерение протекающего тока травления и прекращение подачи напряжения при соблюдении определенных условий.
4. Передача и контроль параметров процесса травления в ПК по интерфейсу USB.

Травление происходит под управлением электронного блока (В), соединенного с корпусом узла травления (А) при помощи кабеля. Блок управления получает питание от сетевого адаптера и соединяется с компьютером по каналу USB.

Травление происходит по заранее записанному методу, который задает параметры сигнала, подаваемого на электрод и алгоритм перемещения заготовки. Происходит процесс перетравливания вольфрамовой проволоки и образования острой иглы. Контроль травления осуществляется автоматически, а установленные программно параметры травления позволяют создавать кончик зонда определенной формы. Заточенные таким образом вольфрамовые иглы применяются в зондовом микроскопе.

Установка может работать как под управлением ПК, так и автономно. При автономной работе выполняется метод, записанный в память электронного блока, а управление процессом травления осуществляется при помощи его панели управления (6). Для того, чтобы записать новый метод в память электронного блока, необходимо установить его связь с ПК.

Функциональная схема УАТ:

Технические параметры

Амплитуда напряжения травления ±10 В
Форма выходного напряжения периодическое или постоянное
Максимальный ток травления 200 мА
Частота напряжения травления 0,10- 100 Гц
Тип шагового двигателя 2-х фазный
Ток фазы 200 мА
Тип процессора PIC 18F26J50 со встроенным АЦП
Разрядность ЦАП и АЦП 12
Интерфейс USB-2.0
Материал заготовки иглы вольфрамовая проволока диаметром 0.15 мм
Диапазон перемещения по вертикали 25 мм
Время травления иглы от 40 с до 3 мин



Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики
Телефон: +7 (812) 251-26-05

По всем вопросам обращайтесь к администратору сайта:
ntspb@corp.ifmo.ru

Технопарк. ООО «НТ-СПб»
199034, Санкт-Петербург, Биржевая линия В. О., д. 14-16