Реферат: Разрабатываемая установка будет использоваться для изучения сорбции трудноконденсируемых газов на поверхностях различных сорбентов при низких температурах

УДК 533.9(06) Физика плазмы

С.Б. Нестеров, Н.Р. сабирзянов

Московский энергетический институт (технический университет)

ФГУП «НИИВТ им. С.А. Векшинского», Москва


Принципиальная схема установки

для изучения процессов физсорбции

при низких температурах


Разрабатываемая установка будет использоваться для изучения сорбции трудноконденсируемых газов на поверхностях различных сорбентов при низких температурах. Прибором для изучения данного явления был выбран сканирующий туннельный микроскоп. В работе приводятся основные подходы по решению ряда проблем, возникающих при конструировании подобных установок.


В работе [1] была представлена классификация низкотемпературных сканирующих туннельных микроскопов (НТ СТМ). Более подробно с классификацией и областями применения НТ СТМ можно ознакомиться например в [2]. Для изучения процессов сорбции-десорбции инертных газов при низких температурах разрабатывается установка, относящаяся согласно классификации [1] ко второму типу установок.





Рис. 1. Вакуумная схема установки
На рис. 1 показана вакуумная схема установки. Установка состоит из трех камер: шлюзовой, подготовительной и аналитической.

В качестве сканирующей головки была выбрана ПВРРЭМ-3, разработанная в ИТЭФ. Резонансная частота сканера составляет 50 кГц, что позволяет ожидать получение атомарного разрешения даже в условиях относительно сильных вибраций. Высокая резонансная частота сканера позволяет получать атомарные изображения поверхности образца размером 30х30 Å с частотой до нескольких кадров в секунду. Конструкция сканера имеет симметричный дизайн, что позволяет использовать ее в условиях низких температур. Внешний вид сканера показан на рис. 2.

Для предварительной откачки вакуумной камеры был выбран вакуумный пост производства Varian TASK Pumping system, позволяющий производить откачку камеры с атмосферного давления до 10–9 Торр в течении нескольких часов.

Подготовка образца осуществляется методом предварительного прогрева и последующего осаждения на нем атомов материала образца со спирали накаливания, расположенной не­посредственно над образцом.

Система охлаждения включает в себя два экрана излучения и систему подачи жидкости в криостат (может представлять собой сосуд Дьюара или криогенную машину). Внутренний экран охлаждается криоагентом, внешний – парами отработавшего криоагента.

Вышеописанные меры позволили нам на начальном этапе разработки отказаться от шлюзовой и подготовительной камеры, исключив тем самым разработку сложных систем подготовки образцов и игл и систему передачи СТМ, образцов, игл.

Более подробно с разработкой можно ознакомиться в [3].


Список литературы


1. Нестеров С.Б., Сабирзянов Н.Р. Общая классификация низкотемпературных СТМ // Научная сессия МИФИ-2004. Сборник научных трудов. Москва. 2004. Т.4. С.78-79.

2. Нестеров С.Б., Сабирзянов Н.Р. Сверхвысоковакуумные низкотемпературные установки для сканирующих зондовых микроскопов. Области применения и конструктивные решения // Вестник МЭИ. 2004. Т.6. №5. С.77-81.

3. Нестеров С.Б., Логинов Б.А, Сабирзянов Н.Р. Разработка сверхвысоковакуумного низкотемпературного (НТ) сканирующего туннельного микроскопа (СТМ). Принципиальная схема установки // Материалы IX научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов "Вакуумная наука и техника – 2004». Судак. Украина. 2004. С.368-371.




ISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 4