核孔膜小样品蚀刻装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种核孔膜小样品蚀刻装置。这种装置主要用于核孔膜的小样品的蚀刻试验，主要应用领域包括核孔膜实验研宄、核孔膜生产过程检验等。
【背景技术】
[0002]核孔膜，又称作核微孔膜或重离子微孔膜，它是利用重离子在绝缘物质薄膜上打孔然后化学蚀刻扩孔而成。在一定的蚀刻条件下(温度、浓度等)，核孔膜蚀刻保持相同的速度，孔径大小与蚀刻时间呈线性关系。核孔膜孔径大小是核孔膜的主要性能指标之一，主要通过蚀刻时间来精确控制。
[0003]为了精确蚀刻控制孔径，蚀刻设备需要满足以下条件:
[0004](I)蚀刻液的流动性:
[0005]蚀刻液保持充分流动，使得蚀刻液体的浓度保持均匀。
[0006](2)材料的耐腐蚀性:
[0007]与蚀刻液体接触部分能够耐强碱腐蚀。
[0008](3)蚀刻温度均匀性:
[0009]蚀刻液体温差小，蚀刻液温度保持均匀。
[0010](4)加热温度准确性
[0011 ] 控温准确，温度保持时间长，波动小。
[0012](5)蚀刻器皿的封闭性
[0013]减少蚀刻液挥发，保持蚀刻液浓度。
[0014](6)取样的方便性
[0015]蚀刻过程中，样品需要保持平整，且取样方便。
[0016]目前，核孔膜小样品蚀刻通常采用水浴锅或加热台进行。一般通过将蚀刻液直接倒入水浴锅中进行加热，或者将蚀刻液放入烧杯中，然后将烧杯放入水浴锅和加热台上进行加热。第一种方案由于蚀刻液直接加热，采用带磁力搅拌的水浴锅可以保证蚀刻液、温度的均匀性，但是在封闭性、材料的耐腐蚀性、取样方便性等方面很难满足要求。第二种方案在加热温度的准确性、蚀刻温度的均匀性、封闭性、取样方便性等方面都很难满足要求。
【发明内容】
[0017]本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种核孔膜小样品蚀刻装置。使得核孔膜蚀刻孔径得到精确控制，整个样品孔径大小均匀。
[0018]为实现上述目的，本发明采取的技术方案为:一种核孔膜小样品蚀刻装置，其主要特点在于包括有蚀刻杯，在蚀刻杯的上方设有密封的上杯盖，在上杯盖的下方设有与蚀刻杯二次密封的内盖，在内盖的下方设有膜支架，在蚀刻杯内设有热敏探头；蚀刻杯的杯壁为双层夹空，其上、下两侧分别设有进水口和出水口，进水口和出水口分别与恒温循环系统的出水端与进水端相连通；在蚀刻杯的下方设有磁子与磁力搅拌器组成磁传动搅拌。
[0019]所述的核孔膜小样品蚀刻装置，所述的热敏探头通过上杯盖边缘的通孔插入蚀刻杯中，通过传输线与恒温循环系统的传感器插口相连。热敏探头测量蚀刻杯中液体温度，控制循环水温度。
[0020]所述的核孔膜小样品蚀刻装置，在所述的内盖的上表面设有将内盖提起的内盖上挂钩，下表面设有内盖下挂钩；通过内盖上挂钩将内盖提起，使得内盖与蚀刻杯分离；膜支架通过支架挂钩与内盖下挂钩相连。
[0021]所述的核孔膜小样品蚀刻装置，所述的蚀刻杯杯体直径为10-30厘米，高度为10-30厘米，材料为玻璃或不锈钢。
[0022]所述的核孔膜小样品蚀刻装置，所述的上杯盖呈环状，边缘开有放置热敏探头的直通孔，材料为聚四氟乙烯或不锈钢。
[0023]所述的核孔膜小样品蚀刻装置，所述的内盖的材料为聚四氟乙烯或不锈钢。
[0024]所述的核孔膜小样品蚀刻装置，所述的膜支架为边框结构，其上设有挂钩，边框上设有移动的固定用滑块夹；材料为聚四氟乙烯或不锈钢。样品通过固定用滑块夹固定在膜支架上。
[0025]本发明的有益效果是:磁力搅拌使得蚀刻液体保持均匀；玻璃和聚四氟乙烯可以耐强碱腐蚀；通过蚀刻杯夹层循环水加热，使得蚀刻液温度均匀；内置热敏探头与蚀刻液相连，使得蚀刻液体的温度可以得到精确控制；整个蚀刻杯保持封闭，可以减少溶液的挥发；样品通过样品夹固定，样品保持平整，取样方便，便于清洗晾干。采用该蚀刻装置，蚀刻液可以重复使用，且样品蚀刻的重复性和可控性都很好。
【附图说明】
:
[0026]图1核孔膜小样品蚀刻装置主视示意图；
[0027]图2蚀刻装置上杯盖示意图；
[0028]图3蚀刻装置膜支架示意图。
【具体实施方式】
[0029]以下结合实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。下面对本发明的内容进行详细的说明。
[0030]实施例1:见图1，一种核孔膜小样品蚀刻装置，包括有蚀刻杯1，在蚀刻杯I的上方设有密封的上杯盖2，在上杯盖2的下方设有与蚀刻杯I 二次密封的内盖4，在内盖4的下方设有膜支架5，在蚀刻杯I内设有热敏探头3 ;蚀刻杯I的杯壁为双层夹空，其上、下两侧分别设有进水口 1-1和出水口 1-2，进水口 1-1和出水口 1-2分别与恒温循环系统8的出水端8-1与进水端8-2相连通；在蚀刻杯I的下方设有磁子6与磁力搅拌器7组成磁传动搅拌。
[0031]见图2，所述的核孔膜小样品蚀刻装置，所述的热敏探头3通过上杯盖2边缘的通孔2-1插入蚀刻杯I中，通过传输线与恒温循环系统8的传感器插口 8-3相连。
[0032]在所述的内盖4的上表面设有将内盖提起的内盖上挂钩4-1，下表面设有内盖下挂钩4-2 ;通过内盖上挂钩4-1将内盖4提起，使得内盖4与蚀刻杯I分离；膜支架5通过支架挂钩5-1与内盖下挂钩4-2相连。
[0033]所述的蚀刻杯I杯体直径10厘米，高度10厘米，材料为不锈钢。
[0034]所述的上杯盖2呈环状，边缘开有放置热敏探头3的直通孔，材料为不锈钢。
[0035]所述的内盖4的材料为不锈钢。
[0036]见图3，所述的膜支架5为边框结构，其上设有挂钩5-1，边框上设有移动的固定用滑块夹5-2 ;材料为不锈钢。样品通过固定用滑块夹5-2固定在膜支架上5。
[0037]蚀刻时通过恒温循环系统8提供循环水，注入蚀刻杯I杯壁，实现对蚀刻液的加热与保温作用。将样品膜裁剪成适当大小，使用固定用滑块夹5-2固定在膜支架上5 ;将装膜的膜支架5通过内盖挂钩悬挂在内盖下方，并一同放入蚀刻杯中盖好。蚀刻完成后，提起内盖取下膜支架5，放入去离子水清洗。清洗完毕后，将膜支架5悬挂室温晾干。
[0038]实施例2:—种核孔膜小样品蚀刻装置。
[0039]所述的蚀刻杯I的杯体为直径30厘米，高度30厘米，材料为玻璃。
[0040]所述的上杯盖2，边缘开有直通孔2-1，放置热敏探头，材料为聚四氟乙烯。
[0041 ] 所述的内盖4，上挂钩4-1用于提挂内盖，下挂钩4-2与膜支架挂钩相连，材料为聚四氟乙烯。
[0042]所述的膜支架5，呈边框结构，上面带有挂钩5-1，边框带有可以移动的固定用滑块夹5-2。材料为聚四氟乙烯。
[0043]所述的磁力搅拌器7，与蚀刻杯成组配套使用。
[0044]所述的恒温循环水系统8，进水口 8-1和出水口 8-2与蚀刻杯I相连，通过热敏探头3测量蚀刻杯中液体温度。
[0045]其余结构与实施例1相同。
[0046]实施例:3:见图1，一种核孔膜小样品蚀刻装置。
[0047]所述的蚀刻杯I的杯体直径20厘米，高度20厘米，材料为不锈钢。
[0048]所述的上杯盖2，边缘开有直通孔2-1，放置热敏探头，材料为不锈钢。
[0049]所述的内盖4，上挂钩4-1用于提挂内盖，下挂钩4-2与膜支架挂钩相连，材料为不锈钢。
[0050]所述的膜支架5，呈边框结构，上面带有挂钩5-1，边框带有可以移动的固定用滑块夹5-2。材料为不锈钢。
[0051]所述的磁力搅拌器7，可拆卸单独使用。
[0052]所述的恒温循环水系统8，进水口 8-1和出水口 8-2与蚀刻杯I相连，通过热敏探头3测量蚀刻杯中液体温度，控制循环水温度。
[0053]其余结构与实施例1相同。
[0054]蚀刻时，将辐照后的膜材料，浸泡在碱性的蚀刻液体中。碱性液体采用2-8摩尔/升的氢氧化钠溶液，蚀刻温度在50-80°C。
[0055]通过恒温循环系统8提供循环水，注入蚀刻杯I杯壁，实现对蚀刻液的加热与保温作用。将样品膜裁剪成适当大小，用滑块5-2固定在膜支架上5 ;将膜支架5通过内盖挂钩悬挂在内盖下方，并一同放入蚀刻杯I中盖好。蚀刻完成后，提起内盖取下膜支架5，放入去离子水清洗。清洗完毕后，将膜支架悬挂室温晾干。整个蚀刻装置蚀刻时，保持封闭条件，可以防止溶液挥发；通过磁力搅拌实现蚀刻液的浓度和温度保持均匀。内盖和挂钩设计实现膜样品放取简易，并使得蚀刻、清洗和晾干过程中膜表面保持平整。
[0056]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种核孔膜小样品蚀刻装置，其特征在于包括有蚀刻杯，在蚀刻杯的上方设有密封的上杯盖，在上杯盖的下方设有与蚀刻杯二次密封的内盖，在内盖的下方设有膜支架，在蚀刻杯内设有热敏探头；蚀刻杯的杯壁为双层夹空，其上、下两侧分别设有进水口和出水口，进水口和出水口分别与恒温循环系统的出水端与进水端相连通；在蚀刻杯的下方设有磁子与磁力搅拌器组成磁传动搅拌。2.如权利要求1所述的核孔膜小样品蚀刻装置，其特征在于所述的热敏探头通过上杯盖边缘的通孔插入蚀刻杯中，通过传输线与恒温循环系统的传感器插口相连。3.如权利要求1所述的核孔膜小样品蚀刻装置，其特征在于在所述的内盖的上表面设有将内盖提起的内盖上挂钩，下表面设有内盖下挂钩；膜支架通过支架挂钩与内盖下挂钩相连。4.如权利要求1所述的核孔膜小样品蚀刻装置，其特征在于所述的蚀刻杯杯体直径为10-30厘米，高度为10-30厘米，材料为玻璃或不锈钢。5.如权利要求1所述的核孔膜小样品蚀刻装置，其特征在于所述的上杯盖呈环状，边缘开有放置热敏探头的直通孔，材料为聚四氟乙烯或不锈钢。6.如权利要求1所述的核孔膜小样品蚀刻装置，其特征在于所述的内盖的材料为聚四氟乙烯或不锈钢。7.如权利要求1所述的核孔膜小样品蚀刻装置，其特征在于所述的膜支架为边框结构，其上设有挂钩，边框上设有移动的固定用滑块夹；材料为聚四氟乙烯或不锈钢。
【专利摘要】本发明涉及一种核孔膜小样品蚀刻装置，其主要特点在于包括有蚀刻杯，在蚀刻杯的上方设有密封的上杯盖，在上杯盖的下方设有与蚀刻杯二次密封的内盖，在内盖的下方设有膜支架，在蚀刻杯内设有热敏探头；蚀刻杯的杯壁为双层夹空，其上、下两侧分别设有进水口和出水口，进水口和出水口分别与恒温循环系统的出水端与进水端相连通；在蚀刻杯的下方设有磁子与磁力搅拌器组成磁传动搅拌。发明优点是磁力搅拌使得蚀刻液体保持均匀；通过蚀刻杯夹层循环水加热，使得蚀刻液温度均匀；内置热敏探头与蚀刻液相连，使得蚀刻液体的温度可以得到精确控制；整个蚀刻杯保持封闭，可以减少溶液的挥发；样品通过样品夹固定，样品保持平整，取样方便，便于清洗晾干。
【IPC分类】G01N1/28
【公开号】CN104977198
【申请号】CN201510241134
【发明人】莫丹, 袁平, 刘杰, 曹殿亮, 刘建德, 张胜霞
【申请人】中国科学院近代物理研究所
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月12日