Файл: Евдокимов, В. Д. Экзоэлектронная эмиссия при трении.pdf

большее. Первым элементом

чаще всего является газоразрядный

счет ­

чик. В зависимости

от его

типа и от электрических параметров

схемы

включения

порядок

величины

разрешающего времени J может лежать

в пределах

от

10

до 10"1

сек, что намного превышает соответству­

ющие величины

для

таких пересчетных приборов, как ПП-12, ПП-9 и

п 0

= п.Ді-т,п).

(3. І )

Зная

п и т, можно найти истинную

интенсивность.

ростью счета

П и при одновременном

действии обоих препаратов. Если

выполняется

соотношение пт < 1, то

разрешающее время определится

по формуле

т= (n , + n 1 - n „ ) / ( 2 n ^ n 2 ) .

(3 . 2)

n = n 0 e " n ° T

(3 . 3)

В этом случае даже знание величины

т не

позволит

ввести

поправку.

Более

того,

при больших скоростях п 0

счет

может

совсем

прекратиться.

Для

ВЭУ

и сцинтилляшюнных датчиков

т= 10~5

і-ІСГ7 сек, т.е.

нее, но необходимость в ней возникнет лишь при больших

скоростях сче­

та - порядка 104

имп/сек

и более.

Среднюю квадратичную

ошибку для п 0

находим

по

формуле

ст(п0 )

= і / п 0 Л о \

(3 . 4)

где

t 0

-

время,

в течение которого

определялась

средняя скорость

счета

п 0 .

С учетом фона

выражение

для

а (по)

примет

вид

°0»о> =Vn/t + Пф/1 ф

(3.5)

г д е п ф -

средняя

интенсивность фона;

п -

интенсивность вместе с фо­

ном,

измеряемая

в течение времени

t; іф

-

время,

в

течение

которо­

го отдельно измерялась интенсивность фона.

Упрощенное планирование эксперимента для нахождения истинного

значения скорости счета в данном доверительном

интервале (п

_ Дп0 )-г

— (п

+ Дп„ ) при

относительной ошибке ст(п ) =

<т(п„) / n

дает

следу-

• 4 о

о

^

4

о

о '

о

ющее значение для необходимого чисга измерений m1:

УпГ=

[ c r ( n 0 ) t a m ] / A n 0 ,

^ 3 ' 6 ^

где t a

m

-

значение коэффициента Стьюдента

[182]

для

данного

числа

повторных

испытаний m и доверительной вероятности

а.

Работа выхода металлической

поверхности зависит от ее состояния

и поэтому является величиной, чувствительной к структурным измене­

ниям, плотности деформационных

дефектов, химическому и адсорбцион­

ному взаимодействию поверхности с

газами

и смазочными материалами,

Существуют прямые и косвенные

методы

определения работы

выхо­

да. Из них самым удобным является

метод

контактной разности

потен­

или метод Кельвина. Его используют при исследовании

адсорбции, по­

верхностных

реакций [50, 51], деформаций

[185], окисления [49] и т.д.

Если привести два разнородных металла с работами

выхода

<р і и q> г

в контакт,

то они начнут обмениваться

электронами.

Между

ними

будет протекать электрический ток, пока

не произойдет

выравнивание

работу

выхода,

то по величине и знаку U

можно определить работу

выхода

второго

металла. Для большинства3

задач знание абсолютной

можно использовать платину, золото, окисленный никель.

Непосредственно измерить величину

U

можно только с

помощью

электрометра или электростатического

вольтметра. Но эти приборы

пригодны только для грубых измерени й, тогда как контактная

разность

потенциалов меняется чаще всего на десятые доли вольта.

Метод Кельвина заключается в преобразовании постоянной

разности

трода

сравнения

[184].

Приближаясь и удаляясь

от исследуемой поверх­

ности,

электрод

меняет

емкость системы от С

до С . Если

сопротив­

ление

внешней цепи достаточно велико (RC >> Т, где Т - период изме ­

нения

емкости), то сообщенный вначале заряд емкости q =

C U K p n H e

меняется. С учетом паразитной емкости С п можно записать,

что в мо ­

U U крп (С + С„)/(С, + Сп ).

(3.8)

Чем больше

величина С по сравнению

с С, и С п ,

тем больше глубина

модуляции.

Роль С п

играет

суммарная

емкость электродов

относитель­

но корпуса

прибора,

емкость

монтажных проводов

и входная

емкость

измерить. Введением

в

цепь электродов

компенсирующего

напряжения

U

от прецизионного

потенциометра можно

упростить измерения. Т о г ­

да

значение

U станет

равным

U M U K p n

- и 0 ) . ( С

+

С п ) / ( С , + С П ) .

(3.9)

При U K p n =

U 0 сигнал,

контролируемый

по

измерительному

усилителю

циометру величину введенного напряжения, получим

значение U K p n с

обратным знаком. Если обозначить

в (3.7)

работу

выхода

электрода

сравнения через <р3, то при

подключении электрода сравнения к положи­

тельной клемме потенциометра получим работу выхода

образца равной

Фіт 2

+ U„„„ • Следовательно,

с ростом U„__

работа выхода исследуемой

крп

кип

поверхности возросла. Если же для компенсации сигнала требуется

переполюсовка потенциометра, то рост

UК р П

означает

понижение рабо­

ты

выхода.

Несмотря на давнее и широкое применение метода

Кельвина^ работы

по экспериментальному усовершенствованию [186, 187]

и теоретической

оценке возможностей этого

метода

[188,

189]

публикуются

по настоя­

щее время. В этих работах

оценена

роль факторов,

ограничивающих

точность измерения (шумы,

паразитные

емкости, микрофонные помехи),

мощью параллельно подключаемого динамического конденсатора

С д .

Емкость источника сигнала С и монтажа С п (рис. 21) снижает

эффек­

чают сопротивление R

такой величины, чтобы R f ( C + С П ) > > Т .

При

этом

н а С д уменьшается заряд, сообщаемый при выравнивании

уровней

Ферми сравниваемых электродов, а глубина модуляции сигнала при

периодическом изменении емкости Сд увеличивается. Так

как на вели­

чину

сигнала оказывают влияние и входные параметры усилителя, то

R

усилителя должно

быть как можно больше, а СВ х к а к

можно мень­

электрометрической лампы.

Компенсирующее

напряжение

U 0

устанавли­

вается дважды: сначала

для

компенсации 'JK pn электродов динамичес­

кого коденсатора, затем - для измеряемого

электрода.

Разработаны

также схемы, которые можно применить для

автоматической

регистра­

ции и записи величины

U K o n

[190].