设备配置

日本nanocoat表面清洁度检查设备coronasurf

测定原理

步骤 1（初始表面电位 Vi 测量）

将镀金电极（直径约 6mm）在距测量表面几毫米的距离处振动，通过振动电容法测量表面电位。
振动电极称为开尔文探针。
首先，测量测量表面的初始电位 Vi。初始电位基本上取决于测量表面金属的元素（标准氧化还原电位、反应层等）。

Step 2（电晕放电+充电）

测量初始电位 Vi 后，电晕放电头移动到测量面前方，向针电极施加数 kV 的高压，在大气中产生电晕放电。正离子从放电电离的等离子体中通过栅格提供给样品表面。通过调整样品电流和放电暴露时间来控制电荷量。这类似于复印机粘附碳粉的原理。

第 3 步（表面电位 V(t) 跃迁测量）

电晕放电完成充电后，开尔文探针再次移动到测量表面前面，并在给定的过渡时间内测量表面电势 V(t)。正电荷转移导致的表面电势偏移 dV0 对于干净的金属表面为负，对于绝缘污垢和氧化层为正（见图 1）。对于数据分析，使用表面电位图（见图 2），X 轴为表面电位偏移 dV0，Y 轴为初始表面电位 Vi。

 

(图一)铜板(φ30x1mmt)表面电位跃迁曲线Vi：初始表面电位
V(0)：施加电荷后立即的表面电位
Vend：最终表面电位

表面电位偏移 dV0 = V(0) - Vi
表面电位变化 dV = Vend - V(0)

=（图2）铜板表面电位图（φ30 x 1mmt）在图 1 铜的例子中，用脏丙酮清洗的样品表面有污染层，因此电晕放电赋予的正电荷不会立即泄漏，因此 V(0) 向正侧移动，然后逐渐衰减回 Vi。
另一方面，将样品浸入硝酸酒精溶液（3%酒精硝酸）后，用水清洗并用暖风吹干，可以看到V(0)向负侧移动的现象。虽然这种电子转移的机制还不是很清楚，但人们认为这与表面越干净，由于光刺激而从表面发射的光电子量越大这一事实类似。