Способ контроля плотности материалов Советский патент 1989 года по МПК G01B15/02 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам контроля плотности твердых тел с помощью электронных пучков, и может быть использовано в исследовательской работе и на производствев

Цель изобретения - увеличение глубины контроля путем использования вторичного тормозного излучения для определения плотности материала.

Йа чертеже представлена схема реализации способа.

Пучок электронов с энергией Е направляют на поверхность первого образца 1 с плотностью р| на область,выделяемую каналом 2 коллиматора 3 на его поверхности, с радиусом г. Регистрируют выходящее из этой области тормозное излучение, проходящее через канал 4 коллиматора 3 на первый детектор 5.

Экранируют торцом 6 коллиматора 3 кольцевую область йоверхности с внеш- ннм радиусом R, и внутренним г таким, что R,, - r, Rp, где Rp - пробег электронов с энергией Е в материале. Регистрируют тормозное излучение из области поверхности за пределами экранируемой области вторым детектором 7, аналогичным детектору 5. Поглотители 8 и 9 исключает регистрацию обратно рассеянных электронов.

Определяют отношение результатов регистрации блоком 10 измерения отно- гаений выходных сигналов детекторов 5 и 7. Устанавливают вместо первого образца второй образец с плотностью Р-. Регистрируют тормозное излучение

сл

N9

01

4: СЛ

из тех же выделенных областей и определяют отношение результатов регистрации и различие . л„ отношений при R,, и Г( , Затем проводят описанные действия при вьщелении области,ограниченной радиусами R,, RSI и т.д., и определяют различие отношений А., , Л,, и т.д.

Затем вьщеляют область с радиусом Гг и экранируют области с внутренним радиусом г и внешними радиусами R,i , Rjj, R-J2. и Определяют Л,г, &,, U 1 и т.д. Затем устанавливают коллиматоры с радиусом канала г и радиу сами тбрца R,, , , RS и R ,4 Rj.)., и т.д. и определяют Л „ , A,j, u,j и ,,,, Дэ4. Из всех А выбирают наибольшее значение Л , ко- .торому соответствуют г и R .

Устанавливают коллиматор с радиусом канала для проводки пучка г и радиусом торца коллиматора R , экранирующего область с внутренним радиусом г и внешним радиусом R%

Контролируемый материал устанавливают на торец коликматора и определяют различие Л между отношением, соответствующим одному из образцов, например первому, и отношением,соот- ветствующим контролируемому материалу

По различиям отношений результатов регистрац Л и Л и плотностям образцов определяют, например линейно интерполируя, плотность контро- лируемого материала по соотношению

Д „

При использовании трех и более образцов с известными плотностями для определения п может быть использована интерполяция более высоких порядков. Чём линейная, или аналитическая аппроксимация, например полиноминальная, методом наименьших квад- ратов, Формула изобретения

Способ контроля плотности материалов, заключающийся в том, что выделяют первую область поверхности материала и вторую область поверхности материала за пределами первой области, облучают первую область пучком электронов заданной энергни и определяют плотность материала, отличающийся тем, что, с целью увеличения глубины контроля при заданной энергии электронов в пучке, предварительно выбирают контрольные- образцы материалов разной плотности, вьщеляют-на поверхности каждого образца первую область поверхности и вторую область поверхности, отделенную от первой промежуточной областью ширина которой больше пробега злект- ронов заданной энергии в данном материале, первую область каждого образца облучают пучком электронов заданной энергии, экранируют тормозное излучение из промежуточной области, регистрируют иитенсивность тормозного излучения из первой и второй областей, вычисляют их отношение,изменяют размеры выделенных областей и повторно определяют отношение интен- сивностей тормозного измерения из выделенных областей, выбирают такие размеры ввделенных областей, при которых изменение отношения интенсив- ностей тормозного излучения из первой и второй областей достигает максимума при переходе от одного контрольного образца к другому, а на поверхности контролируемого материала вьделяют первую область поверхности и вторую область поверхности,отделенную от первой промежуточной областью с выбранными размерами, при облучении первой области пучком электронов заданной энергии экранируют тормозное излучение из промежуточной области, регистрирует интенсивности тормозного излучения из первой и второй областей, вычисляют их отношение и по нему определяют плотность материала.

Изобретение относится к измерительной технике, к способам контроля плотности твердых тел с помощью электронных пучков и может быть использовано в исследовательской работе и на производстве. Целью изобретения является увеличение глубины контроля. Она достигается использованием вторичного тормозного излучения для определения плотности материала. На поверхности контролируемого материала выделяют предварительно определенные с помощью контрольных образцов две области поверхности, разделенные промежуточной областью, первую область облучают пучком электронов, экранируют тормозное излучение из промежуточной области, измеряют интенсивности тормозного излучения из выделенных областей и по их отношению определяют плотность материала. 1 ил.