一种超声微气泡带电性测量的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于多晶硅陷光微结构粒子泡加工技术领域，具体涉及一种超声微气泡带电性测量的装置。
【背景技术】
[0002]娃湿法腐蚀反应中实际上是离子反应，但是离子的运动是随机且不确定的，若不精确地控制溶液中反应离子的运动，就很难达到控制形貌的精确形成。
[0003]离子泡就能解决上述问题，当利用超声产生微气泡时，在通过相关手段改变微气泡带电特性，吸附反应离子。微气泡从宏观上可以看作微粒，利用超声驻波的原理控制微气泡在溶液中的位置，当微气泡破裂时，所携带的有效离子便释放出来，以此加强局部反应，使反应部分形成腐蚀坑。而现有文献并未记载上述技术，基于此，本发明提出了一种超声微气泡带电性测量的装置来确定微气泡所带电性，以确定电性的微气泡将更好地控制反应，以便更好的腐蚀。
【发明内容】
[0004]基于现有技术存在的问题，本发明公开了一种超声微气泡带电性测量的装置。
[0005]在硅湿法腐蚀反应中，离子泡的出现使反应得到了有效的控制。为确定离子泡表面所带电性，利用超声气泡发生装置产生气泡，可以看到气泡一直是向上运动的。由于气泡停留在水中的时间很短暂，若不能控制气泡的运动将很难对其带电性进行测量。而根据超声驻波悬浮的原理就能较好地解决这一问题，超声驻波悬浮原理即利用超声驻波产生的悬浮力使气泡悬浮在驻波声场的波腹处。最后通过添加外加电场，根据微气泡在电场中的运动方向就可以得出微气泡带电性。
[0006]本发明采取如下技术方案:一种超声微气泡带电性测量的装置，包括微注射栗、第一超声换能器、第二超声换能器、第一超声发生器、第二超声发生器、第一声变幅杆、第二声变幅杆、发射板、反射板，微注射栗上设有针头，针头正对水槽之内；第一超声发生器电联接第一超声换能器，第一超声换能器通过第一声变幅杆与第一发射板相联，第一发射板正对水槽；反射板正对水槽且处于第一发射板的正对侧；第二超声发生器电联接第二超声换能器，第二超声换能器通过第二声变幅杆与第二发射板相联，第二发射板正对水槽。
[0007]所述的超声微气泡带电性测量的装置，设置CCD高速摄像机及卤互灯，CCD高速摄像机及卤互灯都正对水槽，且CCD高速摄像机与卤互灯处于相对的两侧。
[0008]所述的超声微气泡带电性测量的装置，CCD高速摄像机与一视频记录仪相联。
[0009]所述的超声微气泡带电性测量的装置，第一超声发生器、第二超声发生器接入220V交流电源。
[0010]所述的超声微气泡带电性测量的装置，第一超声换能器、第二超声换能器都安装于第二支架之上。
[0011]所述的超声微气泡带电性测量的装置，第一发射板接入直流电源的负极，反射板接入直流电源的正极。
[0012]所述的超声微气泡带电性测量的装置，反射板与一螺旋调节器相连，螺旋调节器安装于第二支架之上。
[0013]所述的超声微气泡带电性测量的装置，微注射栗与一微注射控制器电联接。
[0014]利用本发明超声微气泡带电性测量的装置操作步骤如下:
[0015]1、搭建超声微气泡发声装置，该装置由微注射控制器、微注射栗、针头、超声换能器、带孔超声变幅杆、超声发生器、卤素灯、视频记录仪、CCD高速摄像机、发射板、反射板、220V交流电源、螺旋调节器、支架等构成。
[0016]2、利用微注射器控制器控制微注射栗向水槽中通入空气，以便降低所需要的空化阈值，同时打开超声波发生器，通过换能器向水中传递声波，使水中的稀疏相和压缩相交替存在，以便形成空腔和微气泡。
[0017]3、打开卤素灯和CCD高速摄像机，用高速摄像机观察水中的气泡，视频记录仪上出现微气泡时，打开另一个超声波发生器，利用发射板和反射板形成超声驻波。当观察到有微米级的气泡停留在水中时，停止向水中注射空气并关闭产生微气泡的超声发生器。
[0018]4、接通连接发射板和反射板的直流电源，由于带电微气泡在电场中受到电场力的作用而会运动，所以仔细观察停留在视野中的微气泡朝向哪一极性方向运动，以此即可得到微气泡的电性。
[0019]本发明超声微气泡带电性测量的装置，其结合超声驻波场悬浮理论及电场理论，首先根据超声空化原理产生微气泡，通过观察利用超声驻波俘获的气泡在电场作用下的运动方向来测出该气泡的带电性。本发明超声微气泡带电性测量的装置结构简单、操作方法简单易行，测出气泡带电性对如何控制气泡以及如何控制湿法腐蚀具有重大意义。
【附图说明】
[0020]图1为本发明装置结构示意图。
[0021]图2为本发明装置侧视图。
[0022]图3为超声驻波悬浮结构图。
[0023]图4为超声驻波场中微粒的受力运动示意图。
[0024]图5为带电微粒在电场中的运动示意图。
[0025]图中:1.微注射控制器，2.微注射栗，3.针头，4.(XD高速摄像机，5.视频记录仪，6.卤素灯，7.直流电源，8.超声换能器，901.超声发生器，902.超声发生器，10.声变幅杆，11.发射板，12.反射板，13.螺旋调节器，14.220V交流电源，15.支架，16.水槽。
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图对本发明优选实施例作详细说明。
[0027]如图1-5所示，本实施例超声微气泡带电性测量的装置包括微注射控制器1、微注射栗2、针头3、(XD高速摄像机4、视频记录仪5、卤素灯6、直流电源7、超声换能器8、超声发生器901、超声发生器902、声变幅杆10、发射板11、反射板12、螺旋调节器13、220V交流电源14、支架15，微注射控制器1与微注射栗2电联接，微注射控制器采用现有技术，其控制微注射栗2动作。微注射栗2上设有针头3，针头3正对水槽16之内。
[0028]220V交流电源14与超声发生器901、超声发生器902、卤素灯6都电联接，卤素灯6正对水槽16。
[0029]超声发生器901电联接一个超声换能器8，该超声换能器8通过声变幅杆10与发射板11相联，发射板11接入直流电源7的负极。直流电源7的正极接于反射板12，反射板12与螺旋调节器13相连，通过螺旋调节器13用于调节反射板12，螺旋调节器13安装于支架15之上。反射板12正对水槽16，且反射板12与发射板11处于相对的两侧。
[0030]超声发生器902电联接另一个超声换能器8，该超声换能器8通过另一根声变幅杆10与另一发射板11相联，该发射板11贴于水槽16外壁。
[0031]两个超声换能器8都安装于支架15之上。
[0032](XD高速摄像机4正对水槽16，且处于卤素灯6的正对侧，(XD高速摄像机4与视频记录仪5相联。
[0033]图3中，A为超声波发射端，B为超声波反射端，C为液体，D为微气泡，E为超声波。
[0034]首先利用微注射器控制器1控制微注射栗2通过针头3向水槽中通入空气，以便降低所需要的空化阈值，接通220V交流电源14同时打开超声波发生器901，通过换能器8向水中传递声波，使水中的稀疏相和压缩相交替存在，以便形成空腔和微气泡。然后打开卤素灯6和CCD高速摄像机4，用高速摄像机观察水中的气泡，当视频记录器6观察到有微米级的气泡出现时，打开另一个超声波发生器902，利用发射板11和反射板12形成超声驻波。当观察到有微米级的气泡停留在水中时，停止向水中注射空气并关闭产生微气泡的超声发生器901。最后接通连接发射板11和反射板12的直流电源7，由于带电微气泡在电场中受到电场力的作用而会运动，仔细观察视频记录器6中的微气泡朝向哪一极性方向运动，以此即可得到微气泡的电性。
[0035]以上对本发明的优选实施例作了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在上述【具体实施方式】、应用范围上均会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种超声微气泡带电性测量的装置，其特征是包括微注射栗、第一超声换能器、第二超声换能器、第一超声发生器、第二超声发生器、第一声变幅杆、第二声变幅杆、发射板、反射板，微注射栗上设有针头，针头正对水槽之内；第一超声发生器电联接第一超声换能器，第一超声换能器通过第一声变幅杆与第一发射板相联，第一发射板正对水槽；反射板正对水槽且处于第一发射板的正对侧；第二超声发生器电联接第二超声换能器，第二超声换能器通过第二声变幅杆与第二发射板相联，第二发射板正对水槽。2.如权利要求1所述的超声微气泡带电性测量的装置，其特征是:设置CCD高速摄像机及卤互灯，CCD高速摄像机及卤互灯都正对水槽，且CCD高速摄像机与卤互灯处于相对的两侧。3.如权利要求2所述的超声微气泡带电性测量的装置，其特征是:CCD高速摄像机与一视频记录仪相联。4.如权利要求1所述的超声微气泡带电性测量的装置，其特征是:第一超声发生器、第二超声发生器接入220V交流电源。5.如权利要求1或4所述的超声微气泡带电性测量的装置，其特征是:第一超声换能器、第二超声换能器都安装于第二支架之上。6.如权利要求1所述的超声微气泡带电性测量的装置，其特征是:第一发射板接入直流电源的负极，反射板接入直流电源的正极。7.如权利要求1或6所述的超声微气泡带电性测量的装置，其特征是:反射板与一螺旋调节器相连，螺旋调节器安装于第二支架之上。8.如权利要求1所述的超声微气泡带电性测量的装置，其特征是:微注射栗与一微注射控制器电联接。
【专利摘要】本发明公开了一种超声微气泡带电性测量的装置，包括微注射泵、第一超声换能器、第二超声换能器、第一超声发生器、第二超声发生器、第一声变幅杆、第二声变幅杆、发射板、反射板，微注射泵上设有针头，针头正对水槽之内；第一超声发生器电联接第一超声换能器，第一超声换能器通过第一声变幅杆与第一发射板相联，第一发射板正对水槽；反射板正对水槽且处于第一发射板的正对侧；第二超声发生器电联接第二超声换能器，第二超声换能器通过第二声变幅杆与第二发射板相联，第二发射板正对水槽。本发明超声微气泡带电性测量的装置结构简单、操作方法简单易行，测出气泡带电性对如何控制气泡以及如何控制湿法腐蚀具有重大意义。
【IPC分类】G01R31/00
【公开号】CN105301407
【申请号】CN201510788377
【发明人】姚安琦, 吴立群, 巢炎, 翟壮, 庄龙, 夏梦清
【申请人】杭州电子科技大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月17日