Спосіб виготовлення вістряних об”єктів

1. Спосіб виготовлення вістряних об'єктів, який включає утворення вістря шляхом електрохімічного травлення металевої заготівки, формування вершини вістря шляхом подачі на вістря позитивного електричного потенціалу в присутнос ті газового середовища, що стимулює польовий випар, який відрізняється тим, що як активний газ використовують пари води при тиску не менше 102 Па, а формування вершини вістря ведуть при напрузі, яка визначається з умови' U=(1-7)FR n k, де F=4 МВ/см, Rn - початковий радіус вістря, к фактор поля, що характеризує конструкцію електродів робочої камери польового іонного мікроскопа. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що формування вершини вістря ведуть при напрузі, яка визначається з умови: U=(4-7) F Rn k. Спосіб має відношення до технології виготовлення вістряних об'єктів, які формують з використанням приладів з іонним пучком, зокрема з використанням поверхневої іонізації. Спосіб може бути використаний в технології обробки мікрозондів для сканувальних тунельних мікроскопів, для нанотехнічних пристроїв, заснованих на скануванні уздовж оброблюваних поверхонь, зокрема в атомній літографії, емітерів у прецизійних електроннооптичних пристроях, що вимагають локалізованих джерел іонів або електронів, а також у медицині для обробки вістряного інструмента Створення вістряних об'єктів високопольовими методами має на меті згладжування вершинної (робочої) частини на атомному рівні Попереднє електрохімічне травлення вістрій з радіусами кривизни вершини 5-10 нм і кутом конуса 2-5° приводить до неминучої мікрошорсткості робочої поверхні і низьких механічних характеристик. Такі вістря неможливо використовувати як робочий інструмент. Відомий спосіб виготовлення вістряного об'єкта - колюче-різального мікрохірургічного інструмента [патент України, №40257, А61В17/32, 2001] [1]. Спосіб полягає у тому, що металеву заготівку піддають електрохімічному травленню, формують вершину вістря шляхом подачі на вістря позитивного електричного потенціалу в присутності газового середовища, що стимулює польовий випар Наявність газового середовища, що стимулює польовий випар, дозволяє знизити величину напруженості електричного поля і механічних напруг на поверхні робочого краю мікрохірургічного інструмента, що забезпечує низьку імовірність руйнування такого інструмента. Як газове середовище, що стимулює польовий випар, використовується азот ( Р = 5 Ю 3 Па) або водень 2 (Р=2-10~ Па), обробка проводиться при криогенних температурах Гранична напруженість електричного поля, що стимулює польовий випар у середовищі газу, складала 160 МВ/см для азоту і 145 МВ/см для водню При граничних напругах польового Іонного мікроскопа даний спосіб дозволяє обробляти інструмент із радіусами кривизни не більш 150 нм. Найбільш близьким до пропонованого способу є спосіб виготовлення вістряного емітера з локалізованою емісією [патент №62602А України, H01J 37/285, 2003] [2] Спосіб включає електрохімічне травлення вістрій з металевої заготівки, формування вершини вістря шляхом подачі на вістря позитивного електричного потенціалу в присутності газового середовища, що стимулює польовий випар. У цьому способі створюють у згаданому газовому середовищі при тиску більш 10"3Па на вершині вістря мікровиступ при потенціалі, що забезпечує напруженість електричного поля в інтервалі від значення, що відповідає порогові іонізації хімічно активного газу, до граничної напруженості електричного поля, необхідної для польового О со 6607 випару у високому вакуумі (Р