Патентование изобретений в области высоких и нанотехнологий

И только определенные соотношения размеров А, В, С, а также усилие пружины 3 и форма электрода 4 обеспечили надежную работу этого устройства. Именно эти значения удалось скрыть в виде ноу-хау в патенте [3], задав их расширенные диапазоны.

Большое количество проблем возникло также при изготовлении зондов на основе кварцевых резонаторов. Первую иглу 1 (рис. 8.5) необходимо было закрепить на первом плече 2 U-образного кварцевого резонатора 3. Диаметр иглы может быть менее 100 мкм, а длина ее свободного конца А – в пределах 200–300 мкм. В качестве клея использовались составы на основе эпоксидной смолы. Если такую иглу и удается без нарушения острия установить на место склейки, то удержать ее в исходном положении в процессе полимеризации практически невозможно. Затвердевающий клей перемещает иглу неопределенным образом, в результате чего она меняет свое местоположение и все устройство становится неработоспособным.

Решение этой проблемы было найдено случайно, когда возникла необходимость использовать магнитные иглы, закрепленные на разных плечах кварцевого резонатора 3. В этом случае после установки второй иглы 4 на второе плечо 5 на клей они ориентируются друг относительно друга по одной линии. Правда, возникает дополнительная проблема, заключающаяся в том, чтобы иглы не притянулись друг к другу. Ее решение было найдено благодаря конкретным размерам игл, степени их намагниченности, определенным густоте клея и зазору В. Эти соотношения и были предметом ноу-хау в патенте [4].

Следующая проблема таких зондов заключается в том, что в условиях термоциклирования (использования их при низких температурах с периодическим извлечением на воздух) иглы через некоторое время эксплуатации отваливаются от кварцевого резонатора. Решение этой проблемы было найдено за счет изготовления пазов 1 и 2 (рис. 8.6) в плечах 3 и 4 кварцевого резонатора 5, что привело к более надежному закреплению в них игл 6 и 7.

Кроме этого, была введена регулировка добротности кварцевого резонатора за счет соединения игл 6 и 7 упругим элементом 8. Наиболее трудным в этом изобретении было решить проблему изготовления пазов 1 и 2, что и стало предметом ноу-хау в патенте [5].

Рис. 8.6. Зонд на основе кварцевого резонатора с пазами: 1,2 – первый и второй пазы; 3,4 – первое и второе плечи кварцевого резонатора; 5 – кварцевый резонатор; 6, 7 – первая и вторая иглы; 8 – упругий элемент

Рис. 8.7. Криогенный ввод: 1 – вход; 2 – первая камера; 3 – первые шарики; 4, 5, 6 – отверстия; 7 – цилиндрическая стенка; 8 – вторая камера; 9 – вторые шарики; 10 – выходы