Исследование и инженерия поверхности сорбентов (угли, геттеры, криослои), трековых мембран и пленок

• Автор: Зилова, Ольга Сергеевна
• Шифр специальности: 05.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 244 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Условные обозначения

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы

Цель работы

Научная новизна

Практическая ценность

Автор защищает

Достоверность полученных результатов

Апробация работы

Публикации
Структура и объем работы
1. Современное состояние вопроса по исследованию и описанию микроструктуры поверхности твердого тела
1.1. Современные методы исследования микроструктуры поверхности
1.1.1. Сканирующая туннельная микроскопия ..:
1.1.2. Сканирующая туннельная спектроскопия
1.1.3. Атомно-силовая микроскопия
1.2. Современная система характеристик для описания поверхности твердого тела
1.2.1. Амплитудные параметры
1.2.2. Функциональные параметры
1.2.3. Пространственные параметры
1.2.4. Фрактальные параметры
1.3. Заключение по выбору методов исследования для определения и описания структуры поверхности сорбентов, трековых мембран и пленок
2. Описание оборудования, примененного для исследования поверхности материалов криогенной и вакуумной техники
2.1. Сканирующий зондовый микроскоп ТМХ-2100 «Ассигех» производства компании «ТороМе1пх» (США)
2.2. Сканирующий зондовый микроскоп «ФемтоСкан» производства «Центра перспективных технологий» (МГУ)
2.3. Сканирующий зондовый микроскоп СММ-2000 производства ЗАО «КПД» (г. Зеленоград)

2.4. Нанотехнологическая установка «Луч-2» (институт нанотехнологий Международного
фонда конверсии)
2.5. Достоверность результатов, получаемых с помощью сканирующих зондовых
микроскопов
2.6. Выводы по главе
3. Изучение и моделирование структуры криослоев аргона и азота, полученных при различных условиях
3.1. Изотермы сорбции ‘‘Не на криослоях азота и аргона
3.1.1. Экспериментальная установка и методика проведения эксперимента
3.1.2. Описание основных уравнений изотерм адсорбции
3.1.3. Описание экспериментальных данных с помощью различных изотерм
3.1.4. Определение характеристик поверхности криослоев азота и аргона с помощью
изотерм сорбции
3.2. Моделирование роста криослоя на поверхности с помощью метода пробной частицы
Монте-Карло
3.2.1.Современные модели построения фрактальных кластеров
3.2.2. Методика моделирования роста криослоя на поверхности и определения его
характеристик в процессе роста
3.2.3. Рост криослоя на гладкой поверхности
3.2.4. Рост криослоя на шероховатой поверхности
3.3. Выводы по главе
4. Топография поверхности традиционных сорбентов
4.1. Исследование топографии поверхности активированного угля, подвергнутого
различного рода воздействию
4.1.1. Анализ профилей поверхности
4.1.2. Анализ шероховатости поверхности
4.1.3. Анализ пиков и впадин
4.1.4. Фрактальный анализ поверхности
4.1.5. Площадь поверхности активированного угля
4.1.6. Кривая покрытия
4.1.7. Анализ «критических» размеров
4.1.8. Анализ «зерен»
4.1.9. Промежуточные выводы

4.2. Фрактальный анализ поверхностей различных видов активированных углей и
нераспыляемых геттеров
4.2.1. Промежуточные выводы
4.3. Выводы по главе
5. Другие приложения методов зондовой микроскопии и фрактального анализа для
характеристики изменений, происходящих в структуре поверхности при ее модификации.
5.1. Структура поверхности трековых мембран, подвергнутых модификации
тонкопленочными покрытиями
5.1.1.Методика получения трековых мембран
5.1.2.Определение характеристик поверхности трековых мембран, подвергнутых
различной обработке
5.1.3. Промежуточные выводы
5.2. Исследование структуры поверхности наноуглеродных пленок на полимерных
подложках, полученных методами осаждения в вакууме
5.2.1.Промежуточные выводы
5.3. Исследование качества тонкопленочных покрытий, полученных на установках
магнетронного и вакуумного плазменно-дугового осаждения
5.3.1.Промежуточные выводы
5.4. Выводы по главе
» ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Литература

При приближении к поверхности под действием силы взаимодействия между микроострием и поверхностью образца кантилевер изгибается (т.е. сумма всех сил уравновешивается упругой силой изогнутого кантилевера). Величина изгиба детектируется прецизионным датчиком. В большинстве атомно-силовых микроскопов для этого используют оптические датчики, реализованные по следующей схеме: луч лазерного диода падает под углом на поверхность кантилевера и отражается в центр четырехсекционного фотодиода. На фотодиод луч лазера, как правило, попадает, предварительно отражаясь от зеркала (рис. 1.4).
При изгибе кантилевера в нормальном направлении или при его кручении возникает разница в сигналах соответствующих участков фотодиода: верхние сегменты/нижние сегменты или правые сегменты/левые сегменты. Первый сигнал несет информацию о балансе сил притяжения и отталкивания (т. е. позволяет получать топографию поверхности), а второй - о латеральных силах взаимодействия зонда и образца (т. е. позволяет исследовать распределение локальных фрикционных свойств поверхности).
Рис. 1.4. Принцип действия атомно-силового микроскопа