Способ получения рентгеновских топограмм поликристаллов Советский патент 1989 года по МПК G01N23/00 

31497

щель 6 в дифрагированном пучке, ли- нейньй координатный детектор 7, На схеме показана ось гониометра О, направления линейных перемещений объек- та X, Y, Z, система кристаллографических плоскостей hkl, для которой происходит выделение дифрагированного пучка.

При регистрации двумя детекторами устройство содержит также плечи 8 и 9 кварцевого коллиматорного блока полного внешнего отражения, формирующие при облучении обьекта два встречных соосных пучка и дополнительньй линейный координатньй детектор 10.

Повышение чувствительности к наличию в обьеме включений посторонних фаз достигается благодаря тому, что после получения топограмм при непре- рывном линейном перемещении по оси Y, соответствующей выделению в объеме слоя толщиной h, положение объекта относительно падающего пучка изменя-, гтся путем перемещения его по оси X на величину , чем обеспечивается возможность излучения слоя за слоем всего объема объекта. Соответственно при непрерывном линейном перемещении на величину S по оси X, ког- да выделяемый слой имеет толщину h (S + h cos ) 2бц, , положение объекта изменяется перемещением по оси Y на величину iYjr h (0hk6 угол дифракции дпя плоскостей hkl).

Чувствительность способа повышается благодаря введению коррекции на ослабление регистрируемой интенсивности для лучей с разными длинами путей внутри объекта.

Пример 1. В качестве исследуемого объекта берут кварцевую пластину размером 1x1 см и толщиной 1,5 мм с пазом глубиной 0,75+0,02 мм и шириной 0,3+0,01 мм, в который за- прессован порошок кремния с размером зерна от 1 до 3 мкм. При измерениях падаю1ций пучок пропускают через щели 1 Соллера (угол расходимости 2,5 и кварцевьй коллиматор 2 полного внешнего отражения, уменьшающего.-ширину падающего пучка до h 20 мкм. Дифрагированное излучение, соответствующее дебаевской линии (200) кремния с дифракционным углом 9 210 10,5° на излучении |U(,k(, выделяют ограничивающей щелью 6 шириной S 30 мкм и щелью 5 Соллера (wi 2,5). Распределение интенсивности регистрируют линейным координатным детектором PKD-1 (7), имеющим линейное разрешение 300 мкм (дпя излучения fUok|,). Топо граммы получают при непрерывном перемещении объекта по одной из координат X (или Y) при фиксированном значении второй координаты Y (соответственно X). Пределы непрерывного перемещения и положения исследуемых сечений в объекте приведены в таблице. При последовательной регистрации распределение 1, получают в положении объекта, когда паз обращен к падающему пучку, после чего объект разворачивают вокруг оси гониометра О на 180° и получают распределение I25n Величин интенсивности 1 определяют для однородного объекта, в качестве которого берут таблетку из порошка кремния толшд ной 1,5 мм. По измеренным величинам , и Iд определяют распределение фазы кремния в объекте Q (X, Y, Z). Значения Q (X, Y, Z) в средней точке интервала перемещения и полная ширина профиля О (X, Y, Z) на уровне 50% максимума интенсивност приведены в таблице.

Пример 2. При реализа ции способа с одновременной регистрацией распределений I и объект, описанньй в примере 1, направляют дв соосных падающих пучка, которые пропускают через плечи 8 и 9 коллиматорного блока полного внешнего отражени и производят измерения с помощью дву детекторов PKD-1. Величину интенсивности I(j определяют для каждого де- те.ктора в отдельности и производят ; регулировку чувствительности детекторов до совпадения регистрируемых значений. Минимальньй разрешающий объем для предлагаемого способа может быть найден как произведение ЛZ на разность полной ширины профиля Q (X, Y, Z) на уровне 50% и действительных размеров паза. Согласно дан- ньм таблицы V 1,4-10 мм . Формула изобретения

1. Способ получения рентгеновских топограмм поликристаллов, включающий облучение объекта колпимированным дучком рентгеновских лучей, вытянутым вдоль направления оси гониометра Z, выделение пучка, дифрагированнрго объектом дпя выбранного отражения hkl матрицы или включения контролируемой фазы, посредством системы щелей и детектора, установленных под

51497532

углом 20 (hkl) путем поворота вокруг оси гониометра Z, сканирование посредством относительного перемещения объекта и системы щелей с регистраци- с ей распределения интенсивности координатным детектором с накоплением данных во внешнем запоминающем устройстве, отличающийся

6(XYZ) l,(XYZ).T-,-,f() - ехр pF (XYZ) ,

fll

X I

интенсивностьдифрагированного пучкадля однородного объекта; функщ1Я фop Ыобъекта.

Изобретение относится к способам рентгеновского контроля качества материалов и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение чувствительности к обнаружению включений в объеме. На контролируемый объект направляют узкий коллимированный пучок рентгеновских лучей, выводят объект в отражающее положение для выбранного отражения HKL и выделяют дифрагированный пучок узкой щелью и регистрируют его позиционным детектором, установленным параллельно щели. Образец сканируют вдоль одного из направлений, перпендикулярных оси гониометра и регистрируют распределение интенсивности, которое фиксируют во внешнем запоминающем устройстве. Затем образец смещают на некоторое расстояние по другой оси и вновь производят сканирование. В результате получают картину трехмерного распределения интенсивности. После этого процедуру повторяют для отражения HKL. Отработка двух полученных трехмерных картин распределения позволяет установить распределение включений контролируемой фазы в матрице с высокой чувствительностью. 2 з.п. ф-лы. 2 ил. 1 табл.

тельности к обнаружению включений в объеме, сканирование объекта производят вдоль оси X, перпендикулярной направлению коллимированного пучка, с регистрацией распределения интенси- 15 вности 1 (X,y z) при фиксированной координате Y , смещают объект по оси оси Y, перпендикулярной X и Z, на заданное расстояние и получают распределение интенсивности в объеме20 ), затем получают таким же образам распределение интенсивности в объеме (XYZ) в отражении (hkl)

и устанавливают распределение включений контролируемой фазы В (XYZ) из со- 25 соответственно систем щелей и отношениядинатных детекторов.

к ним под углом 20 (hkl) и 20

соответственно систем щелей и динатных детекторов.

к ним под углом 20 (hkl) и 20 (hkl)

коорФиг.1

иг. 2