Способ измерения шероховатости поверхности твердых тел Советский патент 1988 года по МПК G01B15/08 

(21)3987569/24-28

(22)11.12.85

(46) 30.04.88. Бюл. № 16

(71)Институт механики металлополи- мерных систем АН БССР

(72)О.В. Холодилов, А.Я. Григорьев -и Н.К. Мьпикин

(53) 531.717(088.8) . (56) Дунин-Барковский П.В., Карта- шева А.Н. Измерения и анализ шероховатости, волнистости И некруглости поверхности. М.: Машиностроение, 1978.

Гоулдстейн Дж., Ньюбери Д., Эчлин П. и др. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ. М.: Мир, 1984, кн. I, с. 118- 123.

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля шероховатости поверхности твердых тел. Целью изобретения является повьшение точности измерения за счет устранения параллакса одноименных точек поверхности. На исследуемую поверхность направляют два раза пучок электронов: первый раз до поворота, а второй - после поворота тела вокруг оси, нормальной плоскости сканирования. Высоту нерав- номерностей определяют по величине зарегистрированных интенсивностей вторичного электронного излучения в одноименной точке. I ил.

i

(Л

1 1392360 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля шероховатости поверхности твердьк тел.

.Цель изобретения - повьпиение точности измерения за счет устранения операции измерения параллакса одноименных точек поверхности.

т с ж э о п

0

тронов, интенсивность которых регистрировалась в виде зависимости положение пучка - интенсивность вторичной электронной эмиссии (ИВЭЭ). Затем образец поворачивали на угол Д0 вокруг оси, нормальной плоскости, в которой перемещался пучок электронов и вновь фиксировали ИВЭЭ. Перемещение пучка

На чертеже изображена часть иссле- Q происходило в плоскости ХОУ. Точка дуемой поверхности, заключенная меж- А - точка падения пучка на поверхду координатными плоскостями соответственно до и после поворота.

Способ осуществляют следующим образом..На исследуемую поверхность твердого тела направляют сфокусированный пучок электронов, перемещают его в плоскости, пересекающей исследуемую поверхность, регистриру1 5т изображение 20 определяют высоту шероховатости проность; Я - угол падения пучка; 0 -- проекция угла П на плоскость перемещения пучка; Лв - угол поворота образца.

О шероховатости судят по относительному изменению ИВЭЭ в одноименных точках. Подставляя значения ИВЭЭ (до и после поворота) в формулу (l),

поверхности во вторичных электронах, поворачивают тело вокруг Оси, нор мальной плоскости, в которой перемещается пучок электронов и повторно регистрируют изображение. В процессе перемещения пучка электронов регистрируют изменение интенсивности вторичного электронного излучения в одноименных точках.

Высоту шероховатости профиля определяют по формуле

где S,

ле

и Sj

S,-Sa

s

dl.

(1)

йЭ 1 -

интенсивность вторичного электронного излучения до и после поворота соответственно; угол наклона поверхности;

расстояние перемещения пучка электронов, при сканировании.

Реализация способа осуществлялась на растровом электронном микроскопе ISM-50A.

Исследовалась поверхность тест-образца, имекяцего в сечении треугрль- , ный профиль, представляющая собой пример поверхности с детермированной шероховатостью.

Образец помещали в камеру объектов микроскопа, где создавали вакуум 10 -1СГ Па. На образец направляли сфокусированный пучок элеЛтронов, Взаимодействуя с поверхностью образц пучок вызывал эмиссию вторичных элек

определяют высоту шероховатости проность; Я - угол падения пучка; 0 -- проекция угла П на плоскость перемещения пучка; Лв - угол поворота образца.

О шероховатости судят по относительному изменению ИВЭЭ в одноименных точках. Подставляя значения ИВЭЭ (до и после поворота) в формулу (l),

5

0

5

0

5

филя исследуемой поверхности. Формула изобретения

Способ измерения шероховатости поверхности твердьк тел, заключающий-- ся в том, что исследуемую поверхность направляют сфокусированный пучок электронов, сканируют его в плоскости, пересекающей исследуемую поверхность, регистрируют интенсивность вторичных электронов, наклоняют поверхность относительно пучка, вновь регистрируют интенсивность вторичных электронов и определяют шероховатость, отличающийся тем, что, с целью повьшення точности измерения, поверхность наклоняют относительно оси, нормальной к плоскости сканирования, шероховатость определяют по относительному изменению интенсивности вторичного электронного излучения в одноименньп точках регистрации, а высоту шероховатости профиля определяют из выражения

Y

J u9

S -S S,

dl.

де S, и S Л0 jL

интенсивность вторичного электронного излучения до и после наклона соответственно; угол наклона поверхности;

расстояние перемещения пучка электронов при сканировании.