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.
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 |
1. Моторизованная автоматизированная установка изготовления нанозондов | ||
1.1 Электрохимическое травление вольфрамовой проволоки в капле раствора щелочи | соответствие | |
1.2. Вертикальное перемещение вольфрамовой заготовки с помощью шагового двигателя | ✓ | |
1.3. Минимальный шаг вертикального перемещения заготовки | 2.5 | мкм |
1.4. Радиусы закругления вершин зондов | в диапазоне от 50 до 100 | нм |
2 Контроллер для управления режимами заточки | ✓ | |
3. Режимы работы | ||
3.1 Автономная работа без ПК | ✓ | |
3.2 Работа под управление ПК по USB | ✓ | |
3. Специализированное программное обеспечение (ПО) для правления процессом электрохимического травления | ✓ | |
3.1. Функции ПО: | ||
-конфигурируемые программные модули, предоставляющие возможность самостоятельного формирования алгоритмов травления зондов; | ✓
|
|
-дружественный интерфейс; | ✓ | |
-банк заранее созданных методов (рецептов), обеспечивающих воспроизводимое изготовление зондов, доступных для выбора пользователей; | ✓ | |
-управление длиной зонда | ✓ | |
— травление при постоянном токе | ✓ | |
— травление при переменном токе | ✓ | |
— изменение амплитуды формы и частоты импульсов тока | ✓ | |
— автоматическая остановка режима травления по времени травления | ✓ | |
— автоматическая остановка режима травления по скачку тока в момент протравливания заготовки | ✓ | |
-визуализация измеряемых параметров травления в режиме реального времени; | ✓ | |
-возможность оперативного автоматизированного перемещения заготовки зонда вверх/вниз относительно капли раствора травления; | ✓ | |
-запись/чтение методов (рецептов) травления в автономную память контроллера | ✓ | |
4. Набор технологических приспособлений для формирования вольфрамовых заготовок под наноиглы | ✓ | |
5 Учебное пособие | 1 | шт |
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