設備配置

日本nanocoat表面清潔度檢查設備coronasurf

測定原理

步驟 1（初始表面電位 Vi 測量）

將鍍金電極（直徑約 6mm）在距測量表面幾毫米的距離處振動，通過振動電容法測量表面電位。
振動電極稱為開爾文探針。
首先，測量測量表面的初始電位 Vi。初始電位基本上取決于測量表面金屬的元素（標準氧化還原電位、反應層等）。

Step 2（電暈放電+充電）

測量初始電位 Vi 后，電暈放電頭移動到測量面前方，向針電極施加數 kV 的高壓，在大氣中產生電暈放電。正離子從放電電離的等離子體中通過柵格提供給樣品表面。通過調整樣品電流和放電暴露時間來控制電荷量。這類似于復印機粘附碳粉的原理。

第 3 步（表面電位 V(t) 躍遷測量）

電暈放電完成充電后，開爾文探針再次移動到測量表面前面，并在給定的過渡時間內測量表面電勢 V(t)。正電荷轉移導致的表面電勢偏移 dV0 對于干凈的金屬表面為負，對于絕緣污垢和氧化層為正（見圖 1）。對于數據分析，使用表面電位圖（見圖 2），X 軸為表面電位偏移 dV0，Y 軸為初始表面電位 Vi。

 

(圖一)銅板(φ30x1mmt)表面電位躍遷曲線Vi：初始表面電位
V(0)：施加電荷后立即的表面電位
Vend：最終表面電位

表面電位偏移 dV0 = V(0) - Vi
表面電位變化 dV = Vend - V(0)

=（圖2）銅板表面電位圖（φ30 x 1mmt）在圖 1 銅的例子中，用臟丙酮清洗的樣品表面有污染層，因此電暈放電賦予的正電荷不會立即泄漏，因此 V(0) 向正側移動，然后逐漸衰減回 Vi。
另一方面，將樣品浸入硝酸酒精溶液（3%酒精硝酸）后，用水清洗并用暖風吹干，可以看到V(0)向負側移動的現象。雖然這種電子轉移的機制還不是很清楚，但人們認為這與表面越干凈，由于光刺激而從表面發射的光電子量越大這一事實類似。