146642. lajstromszámú szabadalom • Eljárás csillámlemezek vastagságának meghatározására
Megjelent: 1960. május 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.642. SZÁM 42. b. 9—13. OSZTÁLY — SO—630. ALAPSZÁM Eljárás csillámlemezek vastagságának meghatározására Schnörch Jenő intézeti mérnök és Burmeister János technikus, Budapest A bejelentés napja: 1958. szeptember 25. Csillámlemezek vastagságának pontos ismeretére igen sok esetben szükség van. Gondoljunk pl. csillámból készült tömbkondenzátorok gyártására, a nagyfeszültségű gépek .szigetelésére, használt csillámtartalmú gyártmányok nyersanyagára stb., ahol a felhasznált csillámlevélkék vastagságának pontos ismerete elengedhetetlen. Kereskedelmi vonalon is lényeges, hogy a szállított csillám vastagságát pontosan és gyorsan lehessen meghatározni, pl. egy átvétel alkalmából. Mivel a csillám megrendelése mindig a vastagság előírásával történik, a csillám fosztásával és eladásával foglalkozó cégek számára ugyancsak nagy előnyt jelent, hogy árujukat gyorsan és pontosan tudják a megfelelő vastagsági méreteknek megfelelően osztályozni. Eddig a vastagságmérés kézi, vagy tapintó mikrométerekkel (mérőórákkal) vagy egyéb szokásos vastagságmérési eljárással történt. Ezeknek azonban sok közös hátrányuk van. A mérőfelületekre tapadt szennyeződés befolyásolja a mérés pontosságát. Így minden egyes mérés előtt a tapintó, felületeket gondosan meg kellett tisztítani. Mivel a kereskedelmi fosztott csillámot az összetapadás elkerülése érdekében púderezni szokták (csillámporral szórják be), valamint az a körülmény, hogy a mérőfelület nyomása és súrlódása a mérés alatt a csillámlap felületi rétegeit lenyúzza, az előbb említett mérőfelületi ' szennyeződést állandó jellemző kísérőjévé teszi az eddig szokásos eljárásoknak. A régi eljárás másik hátránya, hogy csak azokon a pontokon adja meg több-kevesebb bizonytalansággal a csiílámlevél vastagságát, ahol a mérőfelület felfekszik és egy levélen belüli vastagságkülönbségeket, amelyek pedig a fosztás elkerülhetetlen következményei, csak rendkívül nehezen, sok mérés után lehet megállapítani. Az új eljárással a készülékbe tartott csillámlevélke vastagsága akár egyszerű rátekintéssel is meghatározható és egyszersmind az egyenlőtlenség is jól látható módon jelentkezik. A mérés lebonyolítása igen gyors és a pontosság sokkal nagyobb, mint a régi eljárásnál. Nem elhanyagolható előny, hogy a leírásban szereplő kétféle: „színes", illetve „színtelen" eljárás egymással váltogatva a mérést végző személy kifáradását akadályozza meg. Az új eljárásnál a mérendő csillámlemezen polarizált fényt bocsátunk keresztül. A kilépő fényt analizátor után, szemmel vagy fotométerrel vizsgáljuk. A látótér kiviláigoisodásának vagy elsötétedésének („színtelen" eljárás), illetve elszíneződésének („színes" eljárás) nagysága a mérendő anyag vastagságától függ. A jelenség rövid magyarázata a következő: Kettősen törő anyagokon áthaladó eredetileg lineárisan poláros fény az anyagból való kilépése után általaiban elliptikusan poláros. Ennek az elliptikusan poláros fénynek az analizátor irányába eső komponense okozza a látótér fényerejének, illetve színének változását. Monokromatikus fényű berendezés esetében a kilépő fény intenzitására A2 -re érvényes a következő összefüggés: A2 = A 0 2 sin 2 2 /5-sin 2 it m Az egyenletben ß jelenti a csillám kristálytani tengelyeinek a polarizáció síkjával bezárt szögét, m a csillámból kilépő rendes és rendkívüli sugárközti fáziskésést és A0 a rendszerbe lépő fény intenzitását. A fáziskésés nagysága a mérendő csillám vastagságától és kettős törésétől függ. Azonos típusú csillám kettős törése állandó értékű,- így a fáziskésés nagysága és ezzel együtt az analizátorból kilépő fény intenzitása a csillám, vastagságának függvénye lesz. Fehér fénnyel történő mérés esetében, mivel a kettős törés nagysága a fény hullámhosszától is függ, egyes esetekben az elsötétedéssel és kivilágosodással a látótér elszíneződése is együttjár. Az észlelt színárnyalat ugyancsak a fáziskésés és ezzel együtt a vastagság függvénye. A mérés gyakorlati kivitele például a következő módokon képzelhető el: Az 1. ábrán az „1" fényforrásból kilépő fény a „2" polarizátoron „3" csilláimlemezkén és „4" analizátoron való áthaladása után éri el az „5" fényelemet, melynek áramát a „6" műszer méri. A csillámlemezke a fénysugár irányába eső tengely mentén körbe forgatható. A vastagságával arányois maximális elsötétedés, illetve kivilágosodás mértékét a „6" műszeren olvassuk le, amelynek skáláját állandó intenzitású fény esetében közvetlenül vastagságra hitelesíthetjük. Mindig
