161306. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés félvezető, dielektrikum vaqy fotovezető anyagú rétegen levő elektrosztatikus töltés vizsgálatára, különösen látens elektrosztatikus képek letapogatására
3 Ismeretes, hogy ha két elektródot villamosan tölthető anyagszakasszal választanak el és, ha az azok között levő feszültség megnő, megnő az elektródok és villamosan tölthető anyag közötti súrlódási erő is. Ez a jelenség az úgynevezett Johnsen—Rahbek hatás. Találmányunk a Johnsen—Rahbek hatás gyakorlati alkalmazását jelenti. A találmány tárgya egyrészt eljárás félvezető, dielektrikum, vagy fotóvezető anyagú rétegen levő elektrosztatikus töltés vizsgálatára, különösen látens elektrosztatikus képek letapogatására, ahol a. réteg villamos vezető anyagú hordozón van elhelyezve, és az jellemzi, hogy a réteg mentén a réteggel érintkeztetett letapogatót mozgatjuk, és a réteg, valamint a letapogató között fellépő súrlódási erő változását villamos jellé alakítjuk át. A találmány tárgya továbbá a fenti eljárás foganatosítására szolgáló berendezés, félvezető, dielektrikum vagy fotóvezető anyagú rétegen levő elektrosztatikus töltésképek letapogatására, amit az jellemez, hogy a réteggel érintkezőén ágyazott letapogató és a réteg egymáshoz képest elmozdíthatóan van elrendezve, és a letapogatónak az ágyazásához viszonyított, a letapogató és a réteg közötti súrlódás folytán fellépő elmozdulását mérő, villamos kimenő jelű jelátalakítója van. A találmány szerinti berendezés célszerű kiviteli változatának a letapogató és a réteg közötti súrlódás folytán a letapogatóra ható erőt mérő, villamos kimenő jelű jelátalakítója van. A találmányt részleteiben a rajzokon vázolt példaképpeni kiviteli alakokkal kapcsolatban ismertetjük. Az 1. ábra a Johnsen—Rahbek-hatás következtében fellépő, súrlódási erő mérésére szolgáló ismert eljárás; elvi vázlata. A 2, ábra az 1. ábrán vázolt alkatrészek feszültsége és a súrlódási erő közötti összefüggést mutatja. A 3, ábra a találmány szerinti berendezésben alkalmazott oszcillátoros erőátalakítót szemléltet. A 4, ábra a találmány szerinti berendezés egyszerűsített képátvivő rendszerként kialakított kiviteli alakjának elvi vázlata. Az 5. ábra a találmány szerinti berendezés koincidenciát jelző készülékként kialakított kiviteli alakjának elvi vázlata. A rajzokon az azonos elemeket ugyanazzal a hivatkozási számmal jelöltük. A fotóvezető, félvezető vagy dielektrikum felületeken levő töltésképek mérésére illetőleg letapogatására a Johnsen—Rahbek hatás alkalmazását javasoljuk. A Johnsen és Rahbek által végzett kísérleteknél olyan félvezetőket használtak, mint például litográfkő, achat, márvány, kvarckő és elefántcsont. A hatás későbbi vizsgálói olyan félvezető anyagokat alkalmaztak, amelyek a nedvességnek jobban ellenállnak, mint a Johnsen és Rahbek által alkalmazott anyagok. A sikerrel vizsgált elektronikus félvezető anyagokat 4 magnézium és titánoxidok porított keverékéből tárcsa alakúra préselték, felhevítették, majd hidrogénben és szelénben redukálták. Ezzel az anyaggal vonták be vagy borították az alaplapot. 5 Ezek a villamos töltéssel ellátható anyagok olyan eredményeket szolgáltattak, amelyek lényegében megegyeznek a Johnsen és Rahbek által elért eredményekkel. Más, nagy ellenállású hajlékony félvezető anyagokat is lehet használ-10 ni, mint például a 3 0 23 731 számú amerikai szabadalmi leírásban ismertetett Mylar vagy Teflon anyagot. Az 1. és 2. ábrán általánosságban szemléltetjük az elektródok és valamely töltött félvezető 15 között létrejövő vonzóerőket. A földelt 11 vezeték a körülbelül 1 cm2 érintkező felülettel kialakított 12 tömbhöz van erősítve. A kísérletek folyamán végzett vizsgálatokhoz alumínium és sárgaréz tömböket használtunk. A töltött félvezető 13 szelénréteg — amely ebben az esetben megközelítően 50 mikron vastagságú — vezető 14 alaplapra van helyezve vagy erre tartósan • erősítve. A sárgaréz vagy alumínium anyagú Í2 tömb érintkező felülete és a 13 szelénréteg érintkező felülete olyan simára van csiszolva, hogy ezek a felületek több ponton érintkeznek egymással. A 14 alaplap, amelyre a szelénréteg van helyezve vagy erősítve, földpotenciálon „fi van, és olyan anyagból készíthető, aemly a fotóvezető vagy tölthető anyaggal nem lép káros reakcióba. Ez lehet például horgany, alumínium vagy sárgaréz. A 12 tömb egyik végéhez 16 fonal van erősítve. E fonal másik végén 18 csésze 35 függ, amelybe 19 súlyanyag tölthető. A 16 fonal 17 terelőgörgőn át úgy van feszítve, hogy a súlyanyagot tartó 18 csésze a fonalat F erővel húzza. A kísérletben a szelénréteget töltöttük és en>nek feszültségét voltmérővel mértük. Azt talál-40 tuk, hogy a 12 tömbnek a 13 szelénréteg felületén való állandó mozgásban tartásához szükséges súly az elektródként szolgáló 12 tömb és 14 alaplap közé kapcsolt feszültség függvénye. A terelő görgőn áthaladó fonal súrlódását nem ha-45 tároztuk meg. Azonban feltételezhető, hogy ez megközelítően állandó érték. Természetesen a fenti kísérlet ismertetése csupán a Johnsen—Rahbek jelenség bemutatására szolgál, és nem azt jelenti, hogy a hatás 50 csak így érhető el. A Johnsen—Rahbek hatással végzett kimerítő kísérletekről a kutatók által közzétett irodalomban sok ismertetés olvasható, így például C. Balakrishnan által a British Journal of Applied Physics (1950) 211—213. oldalain 55 közölt „A Johnsen—Rahbek hatás elektronikus félvezetővel" című cikk. Ez a cikk példákat hoz fel arra, hogy az előzőekben tárgyalt félvezető anyagokat hogyan kell elkészíteni. A 2. ábra sárgaréz és alumínium tömbökkel 60 végzett vizsgálatok folyamán nyert karakterisztikát mutat. A 2. ábra ordinátáján a tömbre ható F erő grammokban van feltüntetve, az abszcissza pedig a félvezetőn levő V feszültséget mutatja voltokbam A két görbe világosan mu-65 tatja, hogy a súrlódási erő a« feszültségtől függ. 2
