1.一種用于裂變徑跡化學蝕刻的設備,其特征在于:包括恒溫裝置、樣品驅(qū)動裝置和操作系統(tǒng);
所述恒溫裝置包括一盛水池,池內(nèi)裝有去離子水,同時池內(nèi)設置有泵閥裝置、半導體恒溫器、溫度傳感器和蝕刻皿,蝕刻皿中裝有蝕刻液并放置有溫度計,所述去離子水和蝕刻液不相混;
所述樣品驅(qū)動裝置包括一支架,支架上安裝一驅(qū)動電機,所述驅(qū)動電機驅(qū)動連接一臂桿,使所述臂桿在豎直面內(nèi)旋轉(zhuǎn);所述臂桿端部連接一蝕刻模具,所述蝕刻模具內(nèi)裝有蝕刻樣品,所述蝕刻模具隨所述臂桿旋轉(zhuǎn),進出所述去離子水中和蝕刻液中;
所述樣品驅(qū)動裝置還包括兩個壓力傳感器,一個置于能夠感應到所述蝕刻模具完全處于蝕刻液中的位置,另一個置于能夠感應到所述蝕刻模具完全處于水中的位置;
所述操作系統(tǒng)包括控制器、顯示屏、功能鍵、儀表,操作系統(tǒng)與所述設備中的所有電器件電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于裂變徑跡化學蝕刻的設備,其特征在于:所述設備還包括樣品裝填裝置,
所述樣品裝填裝置包括樣品臺、第一驅(qū)動電機、第二驅(qū)動電機、第三驅(qū)動電機、裝填桿、裝填卡具;所述樣品臺由第一驅(qū)動電機驅(qū)動在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn),同時由第二驅(qū)動電機驅(qū)動在水平面內(nèi)平移,第三驅(qū)動電機驅(qū)動連接裝填桿,使裝填桿可以水平伸縮;樣品臺上放置裝填卡具,所述裝填桿的前方指向裝填卡具,所述塞片和蝕刻樣品成組預先放在裝填卡具中,樣品在前、塞片在后,當所述蝕刻模具與裝填卡具相對時,所述裝填桿將塞片和蝕刻樣品推進蝕刻模具中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于裂變徑跡化學蝕刻的設備,其特征在于:所述裝填卡具上具有多個平行的放置槽,每個放置槽中放置一組塞片和蝕刻樣品;所述樣品臺在水平面內(nèi)每次平移一個放置槽寬度的距離,使裝填桿逐次將各放置槽中的塞片和蝕刻樣品推出;
所述蝕刻模具對應地也具有多個卡槽,每個卡槽中可放置一組塞片和蝕刻樣品,所述塞片將蝕刻樣品卡住。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于裂變徑跡化學蝕刻的設備,其特征在于:所述蝕刻模具為一盤形,盤上均布多個卡槽;所述蝕刻模具由一驅(qū)動電機帶動旋轉(zhuǎn),所述蝕刻模具每次旋轉(zhuǎn)過一個卡槽的距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的用于裂變徑跡化學蝕刻的設備,其特征在于:所述設備還包括樣品卸載裝置,
所述樣品卸載裝置包括樣品臺、第四驅(qū)動電機、第五驅(qū)動電機、卸載桿、樣品盒、塞片盒、電磁頭;所述第四驅(qū)動電機驅(qū)動樣品臺在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn),所述樣品臺上放有樣品盒和塞片盒;所述第五驅(qū)動電機驅(qū)動連接卸載桿,使卸載桿沿水平方向伸縮,所述卸載桿端部連接電磁頭,所述電磁頭能夠吸取所述蝕刻模具上的塞片。
6.一種應用權(quán)利要求1或2或3所述設備的蝕刻方法,其特征在于,包括如下步驟:
1)參數(shù)設定,實驗準備
蝕刻實驗開始前,根據(jù)實驗需要在操作系統(tǒng)中進行實驗參數(shù)的設定,包括蝕刻溫度、蝕刻時間、清洗時間、裝填樣品個數(shù)及測試次數(shù),蝕刻液為濃HNO3;
設置好參數(shù)后,恒溫裝置開始運行;同時準備樣品;
2)樣品裝填
蝕刻液溫度達到設定值并穩(wěn)定后,對所述蝕刻模具進行樣品裝填;
3)樣品蝕刻
啟動驅(qū)動電機,旋轉(zhuǎn)臂桿,使蝕刻模具旋轉(zhuǎn)進入蝕刻液,臂桿與其中一個壓力傳感器接觸并開始記錄蝕刻時間,蝕刻時間到達后,再次啟動驅(qū)動電機立刻帶動蝕刻模具離開蝕刻液,浸入到去離子水中,進行樣品清洗,同時臂桿與另一個壓力傳感器接觸并開始記錄清洗時間;
4)樣品卸載
清洗完成后,驅(qū)動電機帶動蝕刻模具離開去離子水,到達卸載位置,進行卸載。
7.一種應用權(quán)利要求4所述設備的蝕刻方法,其特征在于,包括如下步驟:
1)參數(shù)設定,實驗準備
蝕刻實驗開始前,根據(jù)實驗需要在操作系統(tǒng)中進行實驗參數(shù)的設定,包括蝕刻溫度、蝕刻時間、清洗時間、裝填樣品個數(shù)及測試次數(shù),蝕刻液為濃HNO3;
設置好參數(shù)后,恒溫裝置開始運行;同時準備樣品,將樣品和塞片裝入裝填卡具中;
2)樣品裝填
蝕刻液溫度達到設定值并穩(wěn)定后,對所述蝕刻模具進行樣品裝填:
旋轉(zhuǎn)樣品裝填裝置中的樣品臺,使裝填卡具到達裝填位置,第一組樣品和塞片同時對準所述蝕刻模具和裝填桿,推動裝填桿將第一組樣品和塞片同時推入蝕刻模具中;然后驅(qū)動電機帶動樣品臺和裝填卡具平移一個放置槽的距離,同時旋轉(zhuǎn)所述蝕刻模具轉(zhuǎn)過一個卡槽的距離,使下一組樣品和塞片對準蝕刻模具和裝填桿,再次推動裝填桿將第二組樣品和塞片同時推入蝕刻模具中;依次類推,完成所有樣品的裝填;
隨后,驅(qū)動電機帶動樣品臺和裝填卡具轉(zhuǎn)出裝填位置,不妨礙所述蝕刻模具的工作;
3)樣品蝕刻
啟動驅(qū)動電機,旋轉(zhuǎn)臂桿,使蝕刻模具旋轉(zhuǎn)進入蝕刻液,臂桿與其中一個壓力傳感器接觸并開始記錄蝕刻時間,蝕刻時間到達后,再次啟動驅(qū)動電機帶動蝕刻模具離開蝕刻液,浸入到去離子水中,進行樣品清洗,同時臂桿與另一個壓力傳感器接觸并開始記錄清洗時間;
4)樣品卸載
清洗完成后,驅(qū)動電機帶動蝕刻模具離開去離子水,到達卸載位置,進行卸載。
8.一種應用權(quán)利要求5所述設備的蝕刻方法,其特征在于,包括如下步驟:
1)參數(shù)設定,實驗準備
蝕刻實驗開始前,根據(jù)實驗需要在操作系統(tǒng)中進行實驗參數(shù)的設定,包括蝕刻溫度、蝕刻時間、清洗時間、裝填樣品個數(shù)及測試次數(shù),蝕刻液為濃HNO3;
設置好參數(shù)后,恒溫裝置開始運行;同時準備樣品;
2)樣品裝填
蝕刻液溫度達到設定值并穩(wěn)定后,對所述蝕刻模具進行樣品裝填;
3)樣品蝕刻
啟動驅(qū)動電機,旋轉(zhuǎn)臂桿,使蝕刻模具旋轉(zhuǎn)進入蝕刻液,臂桿與其中一個壓力傳感器接觸并開始記錄蝕刻時間,蝕刻時間到達后,再次啟動驅(qū)動電機立刻帶動蝕刻模具離開蝕刻液,浸入到去離子水中,進行樣品清洗,同時臂桿與另一個壓力傳感器接觸并開始記錄清洗時間;
4)樣品卸載
清洗完成后,驅(qū)動電機帶動蝕刻模具離開去離子水,到達卸載位置,進行卸載:
旋轉(zhuǎn)所述樣品卸載裝置中的樣品臺,使卸載桿到達卸載位置與所述蝕刻模具相對,然后驅(qū)動卸載桿伸出,吸取所述蝕刻模具上的一個塞片,然后旋轉(zhuǎn)所述蝕刻模具進行下一個塞片的卸載,此時上一個塞片對應的樣品因失去塞片的阻擋同時又因重力作用,滑落進入樣品盒中;重復上述步驟,直至完成樣品的卸載。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8之一所述的方法,其特征在于:設定蝕刻溫度為21±0.5℃,蝕刻時間為20s,清洗時間為1min。