Способ контроля качества обработки поверхности Советский патент 1984 года по МПК G01N23/20 G01B15/04 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к рентгеноонтическнм способам контроля качества обработки, -и в основном предназначено для проверки монокристаллических образцов с плоской или цилиндрической поверхностью.

Известен способ контроля качества обработки поверхности с помощью зеркального отражения рентгеновских лучей при малых углах скольжения. 1.

Недостаток указанного способа - ошибки при контроле монокристаллических образцов вследствие дифракции падающего излучения на кристаллической структуре.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ контроля качества обработки поверхности монокристаллов, включающий облучение контролируемой поверхности монохроматическим рентгеновским пучком, определение наличия дифрагированного пучка, поворот образца в рабочее положение, соответствующее отсутствию дифракции, и последующую регистрацию зеркально отраженного излучения, по параметрам которого судят о качестве обработки 2.

Недостаток известного способа - снижение надежности контроля массивных образцов при t 1 (/ - линейный коэффициент ослабления излучения; 1 - толщина образца), обусловленное тем, что основным параметром, по величине которого определяется правильность установки образца, является интенсивность дифракционно рассеянного излучения. Направления распространения дифракционно рассеянного излучения могут быть различны и зависят от взаимной ориентации падающего пучка и кристаллографических плоскостей. В частности, возможны положения, при которых дифракционно рассеянное излучение попадает вглубь образца. Вероятность отклонения внутрь определяется формой внещней поверхности и составляет не менее при контроле вогнутых цилиндрических поверхностей. При 1 распространяющееся через образец дифрагированное излучение сильно ослабляется и его непосредственная регистрация затруднена или вообще невозможна. Это приводит .к ощибочному определению рабочего положения образца и, как следствие, к ощибкам контроля качества обработки поверхности.

Цель изобретения - повышение надежности способа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля качества обработки поверхности монокристаллических образцов, включающему облучение контролируемой поверхности монохроматическим рентгеновским пучком, определение наличия дифрагированного пучка, поворот образца в рабочее положение, соответствующее отсутствию дифракции, и последующую регистрацию зеркально отраженного излучения.

по параметрам которого судят о качестве обработки, наличие дифрагированного пучка определяют путем регистрации спектра комптоновских квантов коллимированным детектором с анализатором.

Сущность способа заключается в следующем.

При комптоновском рассеянии рентгеновского излучения происходит изменение длины волны, зависящее от угла рассеяиия по закону

0 ),

дЯ А«(1

cos

гдедД Л-.Д- разница между длинами волн

падающего излучения и рассеянного под углом 0; /1 - комптоновская длина волны

электрона.

В случае неправильной установки образца возникает дифрагированное излучение

имеющее ту же длину волны, что и первичное, но отличающееся от первичного по направлению, поэтому при фиксированном положении детектирующего устройства углы рассеяния регистрируемых комптоновских

квантов прямого и дифрагированного пучков и соответствующие значения uJ( или изменения энергии дЕ оказываются различными. Это приводит к появлению на комптоновском спектре дополнительных пиков, что позволяет судить о правильности установки

образца. Кроме того, выход части интегрального потока комптоновских квантов через облучаемую поверхность наблюдается при любых направлениях падающего и дифрагированного пучков, что обеспечивает наличие достаточного для регистрации сигнала ггри различной толщине образцов.

На фиг. 1 изображено устройство для осуществления способа, общий вид; на фиг. 2 и 3 - спектры рассеянного излучения до и после установки образца в рабочее

положение.

Устройство содержит генератор 1,создающий расходящийся поток полихроматического рентгеновского излучения, ограничивающую шеяь 2, с помощью которой часть потока излучения направляется на кристаллмонохромато.р 3. Монохроматизированный пучок окончательно формируется коллиматор 4 и направляется на контролируемую поверхность образца 5.

Отраженное образцом 5 излучение проходит через ограничивающую щель 6 и регистрируется детектором 7. Излучение, рассеянное в образце 5 или полупрозрачной пластине 8, ограничивается по углу коллиматором .9 и регистрируется полупроводниковым детектором 10. Полупрозрачная

для рентгеновского излучения пластина 8 выполнена из органического материала и является преобразователем падающего на нее излучения в комптоновское. Детектор

СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ монокристаллических образцов, включающий облучение контролируемой поверхности монохроматическим рентгеновским пучком, определение наличия дифрагированного пучка, поворот образца в рабочее положение, соответствующее отсутствию дифракции, и последующую регистрацию зеркально отраженного излучения, по параметрам которого судят о качестве обработки, отличающийся тем, что, с целью, повышения надежности способа, наличие дифрагированного пучка определяют путем регистрации спектра комптоновских квантов коллимированным детектором с анализатором. 00 00 ел ОО Фиг.1