Способ исследования плотности материалов Советский патент 1984 года по МПК G01N23/08 

Изобретение относится к исследованию материалов с помощью проникающего излучения и может использоват ся для определения неоднородностей распределения плотности в образцах этих материалов. Известен способ исследования пло ности тел, заключающийся в просвечи вании исследуемого тела с различных направлений коллимированным пучком рентгеновского излучения, регистрац излучения, прошедшего .через тело по каждому из направлений, обработке совокупности полученных сигналов с помощью ЭВМ для восстановления картины распределения плотности в иссл дуемом теле С13. хотя данным способом возможно по лучить картины распределения плотности в сечении исследуемого тела, однако для его реализации необходимо очень сложное и дорогостоящее об рудование. Кроме того, чувствительность способа определяется размерами пучка, в силу чего способ практически нечувствителен к микроскопическим изменениям плотности. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ исследования плотности мате риалов, основанный на пропускании рентгеновского излучения через обра зец и регистрации прошедшего через образец излучения 2. Недостатком известного способа является низкая чувствительность к неоднородностям распределения плотности, которая фактически определяе ся размерами просвечивающего рентге новского пучка. Цель изобретения заключается в повышении чувствительности к неоднородностям распределения плотности Поставленная цель достигается те что согласно способу исследования плотности материалов, основанному на пропускании рентгеновского излучения через образец и регистрации прошедшего через образец излучения, образец размещают в зазоре рентгено ского двублочного многокристаллического интерферометра с расстояние между блоками, меньшим толщины каждого из блоков, ширину пучка в направлении, параллельном плоскости ди фракции, выбирают большей размера образца в соответствующем направлении и о степени неоднородности распределения плотности судят по нарушению интерференционной картины от части пучка, прошедшей через образец, относительно интерференционной картины от части пучка, прошедшей вне образца. На фиг. 1 показан рентгеновский двухблочный интерферометр; на фиг.2 .р.ентгенооптическая схема предлагаемого способа. Способ реализуют следующим образом. Двублочный интерферометр состоит из двух одинаковых и одинаково ориентированных кристаллов кремния, вырезанных из одного и того же слитка и имеющих общее основание. Расстояние между этими блоками гораздо меньше, чем толщины кристаллов. При такой конструкции интерферометра, когда на первый блок падает сферическая или 5 -образная волны, волны, дифрагированные в направлении падения и отражений, налагаются друг на друга на входной поверхности второго блока, и в результате интерференции за вторым кристаллом получаются рентгеновские интерференционные полосы смещения. Для исследования однородности распределения плотности в различных материалах изготовлены образцы из монокристаллического кремния,различных бумаг, эбонита, графита, пластмасс, костей. Толщина образцов выбрана несколько меньшей расстояния между блоками интерферометра, а ширина равна приблизительно половине высоты блоков интерферометра, поэтому половина пучков проходит через образец, а другая половина - вне образца (фиг.2). Прошедшее излучение регистрируют с помощью рентгенотопографических камер типа Ланга. Проверка способа включает несколько этапов. Первый этап - между блоками интерферометра воздушный слой. Получена четкая картина полос смещения. Второй этап - между блоками интерферометра расположен образец материала, плотность которого неоднородна, быстро и случайно меняется в объеме (бумага, графит). Интерференционная картина на нижней части снимка пол- . ностью исчезает, при практической неизменности интенсивности (малое поглощение). Третий этап - между блоками интерферометра расположена пластинка материала однородной плотности (кремниевая кристаллическая пластинка, пластмасса, эбонит). Четкость интерференционной картины сохраняется, но только интенсивность нижней части снимка уменьшена из-за поглощения изучения при прохождении через образец. Четвертый этап - между блоками интерферометра расположен образец материала, плотность которого в объ еме образца меняется случайно, но не сильно. В этом случае видимость полос смещения уменьшена (четкость

интерференционной картины падает), но они видны (нижняя часть рефлекса).

Таким образом, путем оценки изменения видимости интерференционных полос можно определить степень неоднородности распределения плотности в исследуемом обоазие.

Изобретение обеспечивает создание простого и высокочувствительного метода определения Наличия неоднородности в распределении плотности различных материалов, которыми во многом определяются их физические и механические свойства.

СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛОТНОСТИ МАТЕРИАЛОВ, основанный на пропускании рентгеновского излучения через образец и регистрации прошедшего через образец излучения, о т личающийс я тем, что, с целью повышения чувствительности к неоднородностям распределения плотности, образец размещают в зазоре рентгеновского двублочного монокристаллического интерферометра с расстоянием между блоками, меньшим толщины каждого из блоков, ширину пучка в направлении, параллельном плоскости дифракции, выбирают большей размера образца в соответствующем направлении и о степени неоднородности распределения плотности судят по нарзпиению интерференционной картины от части пучка, прошедшей через образец, относительно интерференционS ной картины от части пучка, прошед(Л шей вне образца. 00 О5