Способ контроля степени аморфности поверхности металлических магнитных лент и пленок Советский патент 1989 года по МПК G01N21/55 

Изобретение относится к способам контроля состояния поверхности и может быть использовано для экспрессного непрерьшного контроля металлических сплавов в виде лент и пленок на присутствие поверхностных областей кристаллизации.

Целью изобретения является сокращение времени контроля.

На фиг.1 изображена схема устройства, иллюстрирующая сущность способа контроля качества, на фиг.2 и 3 - зависимости относительного изменения интенсивности отраженного от образца линейно поляризованного света i от энергии квантов падающего света hби при п еремагничивании образца.

При осуществлении способа металлическую магнитную ленту или пленку с

3150

плоской отражающей свет поверхностью помещают между полюсами электромагнита. На плоскую отражающую поверхность образца направляют поляризованный в плоскости падения свет. Из отраженного от исследуемого участка луча вьщеляют несколько спектральных компонент. Выбор длин волн компонент определяется составом контролируемо- го материала и производится после эталонных измерений зависимости глубины модуляции интенсивности отраженного излучения оГ от длины волны сначала в аморфном, а затем в кристаллическом состоянии. Выбор мес наибольшего различия величин (Г для указанных состояний преследует цель повышения чувствительности способа к изменению количественного соотноще- ния вкладов аморфной и кристаллической фаз. Затем измеряют глубину модуляции для сформированных по указанному принципу спектральных компонент под действием переменного магнитного поля, после чего определяют отношения полученных cf к одной из них. Для каждой формы кривой о; f (Я;) существуют свои точно определенные

. /i di с значения отношении -т, -г, -fr, не

d « d

зависящие от величины магнитного поля, так как изменение величины магнитного поля сводится к пропорциональному изменению величин о , о cQ и cf . Любое изменение зависимости сГ от Л , связанное с кристаллизацией, приводит к изменению величиf Г Р

ны отношений -, -4 и -. По 1

рактеру и величине этих изменений, сравнивая получаемые величины с их эталонньми значениями, можно судить о степени аморфности поверхности магнитных металлических лент и пленок.

Устройство для осуществления предлагаемого способа (фиг.1) содержит источник 1 света, поляризатор 2, линзу 3, исследуемый образец 4, электромагнит 5, источник 6 питания электромагнита, светоделительные пластины 7, зеркала 8, фильтры 9, линзы 10, фотоприемники 11, гальванометры 12, усилители 13, вычислительный комплекс 14. Свет от источника 1 проходит через поляризатор 2, затем с помощью линзы 3 фокусируется на поверхность контролируемой магнитной ленты или пленки, находящейся в переменном магнитном поле электромагнита 5. Отраженный от ленты свет с помощью светоделительных пластинок 7 разделяется на несколько лучей, из которых с помощью фильтров 9 вьщеляются спектральные компоненты с длинами волн ,/ 3 и т.д. Отфильтрованные компоненты фиксируются с помощью линз 10 на фотоприемники 11. Постоянные составляющие тока в цепях фотоприемников измеряются гальванометрами 12 и подаются па вычислительный комплекс 14.

Переменные составляющие подаются I усилители 13, а затем - на вычислительный комплекс 14, где рассчитыJ- 4 Iл т

ваются отношения о -г- Д л I -

изменение интенсивности отраженного от поверхности линейно поляризованного света при намагничивании, I - интенсивность отраженного света для Д, з Я и т.д., что позволяет вычислять отношения rff/cC, /сС , с/З/с/ и т.д., по которым, сравнивая их со значениями для эталонного аморфного образца, заложенными в память вычислительного комплекса, судят о степени аморфности поверхности магнитных металлических лент и пленок.

На фиг.2 и 3 приведены полученные зависимости глубины модуляции от энергии квантов падающего света h на образцах аморфного (кривая 15) и кристаллического (кривая 16) сплава Со,, Bg и сплава (SiB)io в аморфном (кривая 17) и кристаллическом (кривая 18) состояниях. Здесь же приведены зависимости (кривые 19 и 20) для смешанных состояний. Таким образом, для контроля сплава Со; наиболее удобно выбрать спектральные компоненты с энергией квантов h 2-4 эВ, а для сплава Fe, Cog(SiB)2 - -hu; 1,5-2,0 и 3-4,5 эВ.

Повышение быстродействия достигается за счет одновременного использования нескольких каналов, информация с которых поступае в вычислительную машину. Поскольку отраженный световой луч практически мгновенно меняет свое состояние при перемагничивании ленты, быстродействие на больших ча.стотах перемаг- ничивания при одновременном анализе нескольких каналов вычислительной

I

ш

f2. 10.

б

Изобретение может быть использовано для экспрессного непрерывного контроля асчества аморфных металлических сплавов в виде лент и пленок на присутствие поверхностных областей кристаллизации. Целью изобретения является сокращение времени контроля. Способ характеризуют высокая чувствительность к присутствию кристаллической фазы, возможность различить аморфное и мелкокристаллическое состояния, возможность работы с толстыми образцами. Кроме того, способ пригоден для экспрессного анализа качества поверхности аморфных металлических лент в производстве. Отраженный свет разделяют на несколько пучков с разными длинами волн, выбранными в местах наибольшего различия заранее полученных кривых δ=F (λ), где δ - глубина модуляции относительного изменения интенсивности отраженного излучения при намагничивании образца

λ - длина волны отраженного излучения, для аморфного и кристаллического состояний указанных объектов. Затем регистрируют δ для указанных пучков под действием переменного магнитного поля, после чего измеряют отношения указанных δ к любой одной из них и сравнивают полученные отношения с аналогичными отношениями для эталонного аморфного образца. По величине отклонений судят о степени аморфности поверхности исследуемых образцов. 3 ил.

Составитель Р.Юшкайтис Редактор П.Рогулич Техред Л.Олийнык Корректор С.Черни

Заказ 5078/53

Тираж 789

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035,. Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

J

PU9.3

5 Аи, 9

Подписное