利用電化學(xué)腐蝕原理進(jìn)行鎢針制備的常用方法,可分為靜態(tài)腐蝕和動態(tài)腐蝕兩種。動態(tài)腐蝕,若采用壓電陶瓷成本會較高,而且由于鎢針提起的速度非常慢,所以腐蝕效率不是很高。針對于現(xiàn)有的動態(tài)腐蝕方法的不足,研究者設(shè)計出了一種新型的鎢針動態(tài)腐蝕制備裝置。
新型的鎢針動態(tài)腐蝕制備裝置包括固定基座、定位系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和腐蝕溶液四大部分。固定基座為U形固定架,由鋼架組成。
定位系統(tǒng):由兩相混合式直線步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器DM402A、鎢針夾具組成。直線步進(jìn)電機(jī)為兩相混合式將直線步進(jìn)電機(jī)導(dǎo)軌固定在鋼架上,鎢針夾持裝置通過螺絲釘固定在步進(jìn)電機(jī)上,鎢針則夾持于夾具內(nèi)。
控制系統(tǒng):由單片機(jī)(80C51)、電流監(jiān)控反饋電路、電壓切斷電路構(gòu)成。其中單片機(jī)控制電機(jī)上下往復(fù)運動,電流監(jiān)控反饋電路由采樣電阻(2Q)、RC低通濾波電路(R= 10kQ)、電壓跟隨器構(gòu)成,電壓切斷電路則由高速電壓比較器(AD827)、快速繼電器及繼電器驅(qū)動芯片(MC1416P)構(gòu)成,目的是在電流降低到閾值以下后迅速切斷鉤針的電壓。
腐蝕溶液:NaOH溶液,盛于燒杯中,電化學(xué)腐蝕的陽極懸空并浸入溶液,為直徑7mm的圓柱形(圓柱高6mm)銅環(huán)。
鎢針,作為一種常見的探針,廣泛應(yīng)用于納米技術(shù)相關(guān)的領(lǐng)域,如掃描隧道顯微鏡、聚焦粒子束儀、納米機(jī)械手探針等儀器中。