Способ определения коэффициента диффузии газов в диэлектрические материалы
с
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
3I5I09
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено ОЗ.VI.1970 (№ 1445449/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 21.IX.1971. Бюллетень ¹ 28
Дата опубликования описания 02.XI.1971
МПК. G 01п 27/46
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 543.547(088.8) Авторы изобретения
Заявитель
Е. И. Шульгин и Л. Н. Линник
Всесоюзный научно-исследовательский и экспериментальный институт по переработке химических волокон
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ДИФФУЗИИ
ГАЗОВ В ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЪ|
10 — =D —, dt дх2
Изобретение относится к области метрологии процессов диффузионного переноса.
Применяемые в электровакуумной и полупроводниковой промышленности, а также в других областях науки и техники диэлектрические материалы подвергаются воздействию газовых потоков и температурных полей и других внешних условий. В связи с этим определение наиболее важных диффузионных параметров, в частности коэффициента диффузии, имеет большое значение, особенно в случае нахождения в вакууме больших поверхностей исследуемых материалов, например при напылении тонких пленок на рулонные материалы.
Однако до сих пор не выработана достаточно удобная и экспрессная методика определения коэффициента диффузии. Наиболее широко применяемый с этой целью метод последовательного снятия тонких слоев технологически сложен, не обеспечивает высокой точности, кроме того, при этом разрушается образец в процессе измерений.
Известен также способ определения коэффициента диффузии газа в твердое тело по внутреннему трению. Этот способ применяется мало и характеризуется невысокой точностью.
Целью изобретения является повышение точности измерений.
Предложенный способ основывается на соотношении:
h д (а)
4г:.(e) dt где h — толщина исследуемого диэлектрического материала (h много меньше длины и ширины подготовленного в виде пластины или пленки образца исследуемого материала); где а,, — полярпзуемость атома диффундпрующего газа — величина, выпадающая
15 при расчете по формуле (1). е — диэлектрическая проницаемость, изменяющаяся в процессе диффизии; ео — диэлектрическая проницаемость чистого диэлектрика (без газа).
20 Соотношение (1) учитывает концентрацию растворенного в диэлектрике газа:
25 и диффузию газа в диэлектрическую Ilласп ну толщиной h:
50 где с(х, i) — концентрация газа в образце.
315109
Предмет изо бретения
Составитель Л. К. Жаркова
Редактор T. 3. Орловская Текред 3. Н. Тараненко Корректор Т. А. Миронова
Заказ 3154/5 Изд. М 1325 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Сущность предложенного способа состоит в том, что измеряют диэлектрическую постоянную диэлектрического образца до начала диффузионного поступления в него. Затем помещают образец в атмосферу газа и насыщают газом. После этого откачивают газ и вновь измеряют диэлектрическую постоянную. Далее выдерживают образец некоторое время для удаления из него 20 — 40 продиффундировавшего газа, вновь измеряют диэлектрическую постоянную и по полученным lIàííûì, используя соотношение (1), находят коэффициент диффузии газа в диэлектрические материалы.
Способ определения, коэффициента диффузии газов в диэлектрические материалы, от5 личающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, образец в виде .пластины или пленки помещают в атмосферу газа, измеряют кинетику изменения диэлектрической постоянной образца в процессе изменения концентрации продиффундировавшего в него газа и на основе полученных данных определяют коэффициент диффузии.
