Сканирующий акустический микроскоп Советский патент 1992 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к ультразвуковой диагностике твердотельных объектов, а именно к акустической микроскопии круглых пластин.

Цель изобретения - повышение производительности за счет увеличения скорости и сокращения времени сканирования контролируемого объекта.

На чертеже представлена функциональная схема сканирующего акустического микроскопа.

Микроскоп содержит корпус 1, линзовый акустический элемент 2, высокочастотный генератор 3, циркулятор 4, усилитель 5, детектор 6, блок 7 накопления и обработки информации, блок 8управления, планшайбу 9, каретку 10, привод 11 планшайбы, привод 12 каретки, синхронизатор 13 вращения

планшайбы, синхронизатор 14 перемещения каретки и регистрирующий блок 15.

Контролируемый объект 16 размещается на планшайбе 9.

Блок управления 1 подключен первым выходом к управляющему входу высокочастотного генератора, вторым выходом - к тактовому входу блока 7. Выход высокочастотного генератора 3 соединен с входом циркулятора 4, подключенного первым выходом к входу усилителя 5 и вторым входом к входу линзового акустического элемента 2.

Выход усилителя 5 соединен с входом детектора 6, выход которого соединен с информационным входом блока 7, подключенного входом строчной синхронизации к выходу синхронизатора 13, входом кадровой синхронизации к выходу синхронизатора 14 и выходом.к входу регистрирующего

vj о ел VI

00

-N

блока 15. Блок 8 управления подсоединен третьим и четвертым выходами к входам соответственно привода 11 планшайбы и привода 12 каретки. Контролируемый объект 16 размещается на планшайбе 9 и находится в акустическом контакте с линзовым акустическим элементом 2.

Сканирующий акустический микроскоп работает следующим образом.

Для получения изображения контролируемый объект 16 устанавливают на планшайбе 9, подводят линзовый акустический элемент 2. осуществляют контакт его с контролируемым объектом 16 через иммерсионную жидкость и устанавливают линзовый акустический элемент 2. например, ни периферии объекта 16, подают питание на все блоки микроскопа, осуществляют запуск устройства механического сканирования (вращение планшайбы 9 и перемещение каретки 10). При одновременном срабатывании синхронизаторов 13 и 14 начинается поэлементная и построчная запись информации с линзового акустического элемента 2 в блок 7 накопления и обработки информации. При этом зондирующие импульсы с выхода высокочастотного генератора 3, модулируемого импульсами с первого выхода блока 8 управления, через циркулятор 4 поступают на линзовый акустический элемент 2. Принятые линзовым акустическим элементом 2 отраженные акустические сигналы, преобразованные в электрические сигналы, через последовательно соединенные циркулятор 4, усилитель 5 и детектор 6 поступают на информационный вход блока 7 накопления и обработки информации. Построчная запись информации продолжается до повторного срабатывания синхронизатора 14. Информация о строках располагается в памяти блока 7 по строкам, которые выделяются двумя последовательными импульсами синхронизатора 13. При этом, если блок 8 управления обеспечивает постоянство линейной скорости съема информации, то длины информационных строк линейно укорачиваются при перемещении линзового акустического элемента 2 к центру объекта, так как уменьшается число зондирующих и, соответственно, принятых импульсов за время совершения одного оборота планшайбой 9 с контролируемым объектом 16. При таком режиме записи на экране регистрирующего блока 15 площадь круглого объекта 16 преобразуется в прямоугольный треугольник, одна сторона которого (по вертикали) пропорциональна радиусу объекта, а другая (по горизонтали)- пропорциональна длине внешнего витка спирали

(длина окружности внешнего диаметра объекта 16).

Если использовать режим вращения с постоянной угловой скоростью планшайбы

9. то все строки будут иметь одинаковую длину и на экране регистрирующего блока 15 будет прямоугольник. В том и в другом случаях Происходит искажение реальной формы дефектов, однако изображение мож0 но проанализировать и определить количество дефектов и их распределение, поскольку закон преобразования известен. Для лучшей проработки центральной области контролируемого объекта 16 уста5 навливают его на планшайбе 9 со смещением по отношению к ее центру и дополнительно производят сканирование и отображение на экран регистрирующего блока 15 этой области.

0 Использование изобретения позволяет увеличить скорость сканирования контролируемого объекта за счет применения механического сканирования по спирали, что обеспечивает повышение производитель5 ности при контроле.

Обеспечивается возможность получения экспресс-информации о наличии и распределении дефектов.

Формула изобретения

0 Сканирующий акустический микроскоп, содержащий корпус, линзовый акустический элемент, регистрирующий блок, последовательно соединенные высокочастотный

5 генератор, циркулятор, усилитель и детектор, блок управления, устройство механического сканирования с двумя приводами, на котором установлен линзовый акустический элемент, и блок накопления и обработки

0 информации, подсоединенный информационным входом к входу детектора, выходом - к входу регистрирующего блока, блок управления подключен первым выходом к управляющему входу высокочастотного

5 генератора, вторым выходом - к тактовому, входу блока накопления и обработки информации, третьим и четвертым выходами - к входам приводов устройства механического сканирования, циркулятор подсоединен

0 вторым выходом к входу линзового акустического элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности контроля, устройство механического сканирования выполнено в виде у стано в5 ленных в корпусе планшайбы и каретки, со- единенных с соответствующими приводами, и снабжено синхронизатором вращения планшайбы и синхронизатором перемещения каретки, выходы которых подключены соответственно к входу строчных синхроимпульсов и к входу кадровых синх51705734 6 роимпульсов блока накопления и обработки информации

Изобретение относится к ультразвуковой диагностике твердотельных объектов, а именно к акустической микроскопии круглых пластин. Цель изобретения - повышение производительности за счет увеличения скорости и сокращения времени сканирования контролируемого объекта. Применение механического сканирования контролируемого изделия по спирали, осуществляемого планшайбой и кареткой от их приводов, позволяет увеличить скорость сканирования. Подсоединение выходов синхронизаторов вращения планшайбы и перемещение каретки к входам строчной и кадровой синхронизации блока накопления и обработки информации позволяет вводить поэлементно в этот блок строки, представляющие собой последовательные витки спирали сканирования, которые выводятся на экран регистрирующего блока. 1 ил. ел С