Рентгеновский аппарат для измерения деформаций Советский патент 1992 года по МПК G01B15/06 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для рентгеновских измерений деформаций.

Целью изобретения является расширение сортамента контролируемых изделий и повышение точности измерений за счет возможности использования его в труднодоступных зонах и обеспечения оптимального диапазона углов сходимости выходных пучков.

На фиг.1 изображена схема рентгеновского аппарата, разрез в положении измерения; на фиг.2 - то же. вид сбоку; на фиг.З - то же, вид сверху; на фиг.4 - то же, вид сбоку в направлении оси трубки.

Рентгеновский аппарат содержит рентгеновскую трубку 1, корпус которой выполнен с плоскими боковыми гранями, с двумя массивными идентичными анодами 2, 3, расположенными на фокусирующей окружности 4 с центром в точке 5 измерения по обе стороны относительно продольной оси 6 трубки 1 на одинаковых от нее расстояниях h, плоскости зеркал анодов 2, 3 параллельны и наклонены к продольной оси 6 трубки 1 на одинаковых от нее расстояниях h, плоскости зеркал анодов 2, 3 параллельны и наклонены к продольной оси 6 трубки 1 под углами а , равными а 60-67,5°, общий источник 7 электронов, центр которого лежит на прямой 8, соединяющей центры

VI

VI Ч)

ю

vl

зеркал анодов 2, 3, доз выходных окна 9,10 трубки 1 предназначены для выхода рентгеновского излучения и их оси 11, 12 пересекаются в точке 5 измерения под углом /, равным /7 45-60°, датчик 13 регистрации дифрагированных пучков соединен гибким кабелем 14с системой регистрации (не показана) и закреплен на одной из плоских боковых граней трубки 1. Датчик 13 выполнен с чувствительным элементом 15, изогнутым в соответствии со следом нормальной проекции фокусирующей окружности А на эту грань. В качестве чувствительного элемента использован твердотельный полупроводниковый детектор. Аппарат содержит два фокусирующих упора 16, 17, закрепленных на корпусе трубки 1, и высоковольтный источник 18 питания трубки 1. На упоры 16. 17 одеты магнитные шайбы 19, 20, удерживающие аппарат после его фиксации.

Центры окон 9, 10 и центр источника 7 электронов лежат в плоскости симметрии трубки 1, образованной пересечением ее продольной оси 6 с линией 8, соединяющей центры зеркал анодов 2, 3, которые ориентированы так, что плоскости, зеркал наклонены к продольной оси трубки под углом 60-67,5°.

Аппарат работает следующим образом.

Корпус трубки 1 подводят к поверхности 21 таким образом, чтобы наконечники упоров 16, 17 касались поверхности и фиксировали аппарат с помощью шайб 19, 20. При включении источника 18 питания возникают два потока электронов от источника 9 к анодам 2 и 3, торможение электронов в материале которых сопро- v вождается испусканием рентгеновских пучков в направлении контролируемой точки 5. Геометрические размеры пучков и угол их сходимости определяются размерами и расположением зеркал анодов 2,3 и окон 9, 10. После дифракции в контролируемом материале поверхности оба первичных пучка попадают на чувствительный элемент 15, который регистрирует положение дифрагированных пучков, данные о которых поступают по кабелю 14 на вход аналого-вычислительного устройства (на фиг. не показано), преобразующего дани

ные о значения углов дифракции Qi и Qa для пучков, падающих под углами 1р 0° и & - 45-60° соответственно. По значениям углов дифракции по известным методикам рассчитывают величину деформации по формуле

sinCh

sin Q2

-1

10

sin2$

15

20

25

40

Для обеспечения максимальной точности измерения наклон плоскости зеркал анодов 2, 3 к продольной оси 6 трубки должен составлять 60-67,5°, т.к. в этом случае соответствующие углы пересечения осей обоих рентгеновских пучков будут лежать в диапазоне 45-60°, т.е. в оптимальном диапазоне углов сходимости.

Формула изобретения

1.Рентгеновский аппарат для измерения деформаций, содержащий рентгеновскую трубку с двумя анодами, двумя выходными окнами и источником электронов, датчик регистрации дифрагированных пучков и высоковольтный источник питания трубки, отличающийся тем, что, с целью расширения сортамента контролируемых изделий,, он снабжен упорами, закреплен„п ными на корпусе трубки, выполненном с плоскими боковыми гранями, аноды расположены на фокусирующей окружности по обе стороны относительно продольной оси трубки на одинаковых от оси расстояниях и

„ ориентированы так, что плоскости их зеркал параллельны, источник электронов установлен так, что его центр и центры выходных окон лежат в плоскости симметрии трубки, образованной пересечением продольной оси трубки и линией, соединяющей соответственно центры зеркал анодов, а датчик регистрации расположен на одной из боковых граней трубки и выполнен с чувствительным элементом, изогнутым в соответствии со

. следом нормальной проекции фокусирующей окружности на эту грань.

2.Аппарат по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений, аноды ориентированы так, что пло скости зеркал наклонены к продольной оси ьи трубки под углом 60-67,5°.

й«/

Фиг. I

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для рентгеновских измерений деформаций. Целью изобретения является расширение сортамента контролируемых изделий и повышение точности измерений за счет возможности использования аппарата в труднодоступных местах и обеспечения оптимального диапазона углов сходимости выходных пучков. При включении источника питания возникают два потока электронов к анодам, расположенным на фокусирующей окружности по обе стороны относительно продольной оси трубки на одинаковых от оси расстояниях и ориентированных таким образом, что плоскости их зеркал параллельны и наклонены к продольной оси трубки под углом 60-67,5°, и в материале анодов в результате торможения электронов возникает рентгеновское излучение, пучки которого после взаимодействия с контролируемой поверхностью, продифрагировав в материале, поступают на чувствительный элемент датчика регистрации дифрагированных пучков, расположенного на одной из боковых граней трубки, выполненных плоскими. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. со С

/

15

Фи&З