Способ моделирования структуры поликристаллов Советский патент 1992 года по МПК G09B23/26 

Изобретение относится к физике твердого тела и может быть использовано при изучении структуры поликристаллов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сути и достигаемому результату является способ моделирования структуры границ зёрен, заключающийся в том,, что носители информации выполняют в виде дисков, а изображение схемы решетки атомов вещества на них- в виде системы отверстий, соответствующей определенной кристаллографической плоскости, диски совмещают до полного совпадения всех отверстий, механически непрерывно поворачивают один диск относительно другого вокруг оси, перпендикулярной плоскости диска, одновременно с вращением пропускают через диски параллельный пучок света, направленный перпендикулярно к плоскости дисков, и фиксируют распределение интенсивности прошедшего пучка света.

Недостатком известного способа является невозможность определения степени совпадения решеток зерен в границе, выявления наиболее реальных структур границ Зерен и точного определения соответствующих им углов дезориентации, а также пол- учения четкого изображения всех возможных структур границ.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем определения степени совпадения решеток зерен в границе и соответствующих им углов дезориентации.

На фиг. 1 представлено схематически устройство для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - диаграмма, иллюстрирующая предлагаемый способ.

В выточке обоймы 1 коаксиально расположены неподвижный 2 и подвижный 3

hO

J

k

ел со

ho

ски со сквозными отверстиями, одно из которых находится в центре дисков, располо- женными по схеме, совпадающей с расположением атомов в определенной кристаллической плоскости и имеющими равные диаметры. Подвижный диск 3 с помощью шестерни 4, укрепленной на нем, связан с двигателем 5, обеспечивающим постоянную скорость вращения подвижного диска.З.

Над обоймой 1 с дисками 2 и 3 расположен источник 6 параллельного пучка света. Обойма 1 и источник 6 света расположены таким образом, что паралельный пучок t света всегда направлен перпендикулярно плоскости дисков.

Между обоймой 1 и регистрирующим блоком 8 размещен фокусирующий элемент 7, позволяющий на экране регистрирующего устройства фиксировать четкую картину распределения интенсивности прошедшего пучка света без искажения, что осуществляется фокусировкой на экран поверхности касания дисков.

Под обоймой 1 с дисками 2 и 3 размещен блок 8, регистрирующий распределение интенсивности прошедшего через диски пучка света и его интегральную интенсивность с помощью плоского фотоэлемента.

Величина интегральной интенсивности с помощью блока записи, состоящего из усилителя 9 постоянного тока и лентопротяжного самописца 10, записывается на диаграммную ленту.

Устройство работает следующим образом.

В обойме 1 с выточкой закрепляют неподвижно диск 2 .со сквозными отверстиями, одно из которых расположено в центре, диска. Сверху на закрепленный в обойме неподвижный диск 2 устанавливают другой подвижный диск 3, предварительно закрепленный на шестерне 4.

Диски 2 и 3 устанавливают таким образом, чтобы имело место полное совпадение всех отверстий, с чем свидетельствует максимальное значение интегральной интенсивности.

Направляют от источника 6 параллельный пучок света перпендикулярно плоскости дисков 2 и 3 и фиксируют картину распределения интенсивности прошедшего пучка света, обеспечивая перемещением фокусирующего устройства 7 относительно обоймы наиболее четкое изображение.

Подвижный диск 3 вводят в зацепление с двигателем 5, одновременно включают лентопротяжное устройство самописца

и двигатель 5, вращающий подвижный диск 3.

Фиксируют значение интегральной интенсивности прошедшего пучка света I на диаграммной ленте в зависимости от времени t

Фотографируют картину распределения интенсивности прошедшего пучка света, соответствующую максимумам на кривой I l(t), и определяют угол дезориентации,

Угол дезориентации зерен в границе

р (град.), соответствующий максимумам на

зависимости I t(t). определяют по формуле

360°,

где 1 - расстояние на диаграммной ленте от максимума, соответствующего полному совпадению отверстий (наибольшее значение) до максимума, соответствующего определенной структуре, мм;

п - скорость вращения подвижного диска, об/мин;

V - скорость перемещения диаграммной ленты, мм/мин.

При измерении I с точностью ± 1 мм, перемещении диаграммной ленты со скоростью V 900 мм/мин и вращении подвижного диска со скоростью л 1 /300 об/мин угол (р может быть определен с точностью ±0.5 с.

На фиг. 2 приведена зависимость I l(t), полученная при вращении подвижного диска со скоростью 1/300 об/мин; скорость движения диаграммной ленты 4 мм/мин. Схема размещения отверстий на диске соответствует схеме расположения атомов в плоскости. :

Для вращения подвижного диска использовали двигатель ДСМ 2У, для записи кривой I l(t) - потенциометр .

В качестве фокусирующего устройства использован фотообъектив Индустар 55у, для измерения интегральной интенсивности - фотоэлемент ФЭСС-УЮ.

По сравнению с известным предлагае- мый способ позволяет по измерению интегральной интенсивности прошедшего пучка света I в зависимости от угла разворота дисков р определить степень совпадения решеток в границе в зависимости от угла дезориентации, выявить наиболее реальные структуры границ как соответствующие максимумам на кривой I l(t), получив при этом четкое изображение этой структуры.

Формула изобретения 1. Способ моделирования структуры поликристаллов по авт.св. № 1651313, о т л и- чающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения степени совпадения решеток зерен в границе и соответствующих им углов дезориентации, определяют значения углов

дезориентации по зависимости интегральной интенсивности прошедшего пучка света от угла поворота подвижного диска.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения углов дезориентации, предварительно фокусируют плоскость соприкасания дисков на поверхности регистратора.

Изобретение относится к физике твердого тела и может быть использовано при .изученииструктуры поликристаллов. Целью изобрётения-является расширение функциональных возможностей путем определения степени совпадения решеток и углов дезориентации. Пропускают пучок света через дисковые носители информации с отверстиями, моделирующими кристаллическую структуру материала, при равномерном вращении одного диска относительно другого и регистрируют интенсивность прошедшего света. Новым является фокусирование поверхности соприкасания дисков на поверхности регистратора и определение углов разориентации по зависимости интенсивности прошедшего пучка света от угла поворота подвижного диска. 1 з.п.ф-лы. 2 ил.

в

з--LJ-J-LKJ