Способ определения координаты фазового перехода Советский патент 1991 года по МПК G01N25/02 

Изобретение относится к методам физического анализа конденсированных сред и газов и может быть использовано при нераэрушающем контроле фазового состояния веществ при их производстве, а также в научных исследо- ваниях.

Цель изобретения - расширение клас- .са исследуемых веществ и повышение чувствительности способа.

Реализация способа поясняется с помощью фиг.,

Способ реализуется следующим образом.

С помощью источника импульсного нагрева 1 (источника ионизирующего излучения) через коллиматор 2 осуще-) ствляют локальный нагрев части

исследуемого образца 3, в которой предполагается наличие фазового перехода. При помощи блока сканирования 4 осуществляют зондирующее сканирование областью локального нагрева по всей исследуемой поверхности. В результате импульсного нагрева в образце возбуждаются термоакустические колебания. С помощью акустического детектора 5, соединенного через тепловую развязку 6 с образцом посредством регистратора 7 и блока синхронизации 8, записывают амплитуду и время прохождения термоакустического сигнала от каждой локальной области нагрева до детектора. Время прохождения сигнала измеряют по задержке сигнала от детектора на экране ре31658052

гистратора 7 относительно импульса синхронизации, О координате фазового перехода в образце (границе фазового раздела областей с различным фазовым состоянием) судят по резкому изменению величины или формы тсрмо- акустпческого сигнала.

При использовании источника проникающего излучения способ позволяет определять координату фазового перехода не только по поверхности, но и по глубине образца. При этом необходимо, чтобы энергия электронов Е удовлетворяла услочию R(E) Ь,где R(E) - длина пробега электронов в данном веществе; h - координата по толщине образца, на которой предполагается наличие фазового перехода.

to

скорость звука в гадолинии. Устано лено, что в гадолинии при фазовом реходе из ферромагнитного в парама нитное состояние амплитуда термоак стического сигнала принимает минимальное отрицательное значение. В условиях эксперимента указанная ко дината находилась на расстоянии 1 85 мм от точки О.

Формула изобретени

15

Способ определения координаты ф яового перехода, включающий возбужд ние и регистрацию акустических кол ний в исследуемом материале, отл чающийся тем, что, с целью расширения класса исследуемых веще

На фиг.2а приведено распределение ам- 20 и повышения чувствительности опрешштуды термоакустического сигнала с(х) возбуждаемого в гадошшиевом стержне импульсным пучком электронов УДОЛЬ осп стержня, расположение которого показано па фиг.26. Ось стержня совмецена с координатной осью X, точке 0 соответствует конец С1сржня с температурой 270 К, точке А - конец стержня с температурой 310 К. Акустический детектор находится в точке П. Координату амплитуды термоакустического сигнала Ј (Х), возбуждаемого в точке X на оси стержня определяют по времени прохождения

л

от точки X до детектора. Затем определяли X; ЈЈ;, где S деления, осуществляют импульсный ло кальный нагрев потоком ионизирующих частиц постоянной интенсивности в режиме зондирующего сканирования по

25 всей исследуемой поверхности, приче длина пробега ионизирующих частиц в образце не меньше характерного ге метрического размера образца в напр лении движения частиц, регистрируют

3li амплитуду и время прохождения термо акустического сигнала от области локального нагрева до находящегося в контакте с образцом акустического детектора, а о координате фазового

35 перехода судят по изменению величин или формы термоакустического сигнал

скорость звука в гадолинии. Установлено, что в гадолинии при фазовом переходе из ферромагнитного в парамагнитное состояние амплитуда термоакустического сигнала принимает минимальное отрицательное значение. В условиях эксперимента указанная координата находилась на расстоянии 1 85 мм от точки О.

Формула изобретения

Способ определения координаты фа- яового перехода, включающий возбуждение и регистрацию акустических колебаний в исследуемом материале, отличающийся тем, что, с целью расширения класса исследуемых веществ

и повышения чувствительности опре20 и повышения чувствительности определения, осуществляют импульсный локальный нагрев потоком ионизирующих частиц постоянной интенсивности в режиме зондирующего сканирования по

25 всей исследуемой поверхности, причем длина пробега ионизирующих частиц в образце не меньше характерного геометрического размера образца в направлении движения частиц, регистрируют

li амплитуду и время прохождения термоакустического сигнала от области локального нагрева до находящегося в контакте с образцом акустического детектора, а о координате фазового

5 перехода судят по изменению величины или формы термоакустического сигнала.

Изобретение относится к методам физического анализа конденсирован- . ных сред и газов, в частности к способам определения координаты фазового перехода, и может быть использовано при нераэрушающем контроле материалов при их производстве, а также в научных исследованиях. Цель изобретения - расширение класса исследуемых веществ и повышение чувстви телъности способа. Исследуемый образец подвергают локальному сканирующему нагреву, регистрируя амплитуду и время прохождения возникающего термоакустического сигнала от области нагрева до приема сигнала. О координате фазового перехода судят по изменению величины или формы термоакустического сигнала. 2 кп. с $ (Л

v

в

7

Фиг.1

&(K),omH.ed.

5

a .

о

X;

B

XA A

т

Фиг. 2