Рентгеновская камера для контроля крупногабаритных объектов Советский патент 1993 года по МПК G01N23/20 

Изобретение относится к рентгеновским камерам общего назначения, т.е. к устройствам, позволяющим регистрировать на фотопленке дифракционные рентгеновские максимумы во всем диапазоне рентгеновского спектра при решении прикладных задач рентгеноструктурного анализа (определение макро- и микронапряжений, элементов субструктуры, фазовый количественный и качественный анализ и т.д.).

Изобретение позволяет вести анализ на производственных крупноразмерных объектах, не прибегая к их разрушению. Может быть использовано при организации неразрушающего контроля качества производственных изделий, а также при исследовании их структуры на разных этапах технологического процесса в условиях металлургического и машиностроительного производства.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик благодаря возможности фокусирования разных линий дифракционного спектра.

На фиг. 1 показана камера, общий вид; на фиг.2 - геометрическая схема хода рентгеновских лучей в камере..

На плите 1 закреплены стойки 2, между которыми расположен направляющий вал 3 с зубчатой рейкой 4. На валу 3 расположена каретка 5 со штурвалом 6, кожух с рентгеновской трубкой 7 и коллиматором 8. Коллиматор состоит из двух вставленных друг в друга трубок. Вдвигая или раздвигая трубки, можно регулировать расходимость первичного пучка рентгеновских лучей, а, следовательно, и площадь облучаемого участка. В плите 1 выполнен направляющий паз 9, в котором размещается кассета с пленкой 10. Через паз 9 проходят также рентгеновские лучи, падающие и отраженные.

Работа камеры: рентгеновский луч от фокуса трубки 7 через коллиматор 8, через паз 9 плиты 1 попадает на крупногабаритный производственный объект, отражается от кристаллографической плоскости HKL и попадает на пленку в кассете 10. Таким образом реализуется одна фокусирующая ситуация, необходимая для съемки одной

00

о ел

Сл

о о

инии спектра. Затем реализуется вторая, ретья и т.д. фокусирующие ситуации, пока е будут получены все необходимые линии рентгеновского спектра. Переход от одной итуации к другой осуществляется в резульате последовательных операций, по перемещению узлов камеры, которые входят в понятие настройка.

Настройка камеры состоит в следую- щем. Поворачивают трубку 7 вокруг собственной оси (конструкция защитного кожуха позволяет выполнить это действие) на опрееленный угол- угол наклона первичного пучка к поверхности образца; перемещают каретку 5 с трубкой 7 по направляющему валу 3 при помощи штурвала 6. Перемещение необходимо для того, чтобы после каждого варианта поворота трубки первичный пучок попадал на один и тот же участок объекта; перемещая трубки тубуса, регулируют расходимость первичного пучка. При переходе от одного варианта съемки к другому можно при необходимости сохранять площадь облучаемого участка неизменной; перезаряжают кассету с пленкой; перемещают кассету с пленкой на расстояние, удовлетворяющее условию фокусирования. Геометрическая схема, приведенная на фиг.З, позволяет понять принципы фокуси- рования лучей в камере. На схеме приведены пять фокусирующих ситуаций при съемке стали в кобальтовом излучении для линий (110), (200), (211). (220), (310). (В равной мере можно привести и другой пример съемки иного объекта в ином излучении). Цифрами 35 на верхней горизонтали обозначены положения фокуса при рентгенографировании - каждому положению соответствует съемка определенной линии. Нижняя горизонталь, параллельная верхней, по уровню совпадает с поверхностью объекта. Расстояние EF a sin ©для всех положений съемки остается постоянным. Точка А - точка облучения, ЕА - падающий луч, который образует с поверхностью угол Ч{АС- отраженный луч,ко- 45 торый образует с поверхностью угол 20 . Угол Р необходимо выбирать таким обра10

15

20

25

30

40

5 5

0

5

0

5

0

0

зом, чтобы для всех фокусирующих ситуаций 20- Ф было одинаковым (возможны, отклонения от постоянства на 1-2 град.). Эти меры облегчают поиск и регистрацию рентгеновских линий, т.к. отраженные лучи при всех вариантах съемки образуют один и тот же угол с поверхностью объекта и располагаются в одной и той же зоне камеры. Каждой фокусирующей ситуации соответствует определенное расстояние AD R cos (20 - Ч), которое заведомо известно,.На схеме показаны пять положений кассеты с пленкой для каждой из пяти фокусируемых линий;

Для получения полного рентгеновского спектра от стального крупногабаритного объекта 8 кобальтовом излучении (расстояние от фокуса трубки до изделия 100 мм) использовали предлагаемую камеру. При перемещении узлов камеры использовали конкретные геометрические параметры, приведенные в таблице (расчеты выполнены по формуле Г.В.Курдюмова).

Формула изобретения Рентгеновская камера для контроля крупногабаритных объектов, включающая основание - в виде плиты, кожух с ре тгено- вской трубкой, снабженный коллиматором, и кассету для рентгеновской пленки, смонтированные на основании, отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик путем возможности фокусирования разных линий дифракционного спектра, камера снабжена механизмом поступательного перемещения и поворота кожуха с рентгеновской трубкой, выполненным в виде зубчатой рейки, смонтированной на основании на стойках и несущей каретку с зубчатым колесом с установленным на ней е; возможностью поворота кожухом, рентгеновской трубк, при этом в плите выполнен направляющий паз, ,в котором размещена кассета с возможностью ее установки в фокусирующих позициях посредством поступательного перемещения.

Фиг.()

Рентгеновская камера содержит основание в виде плиты, на которой размещены стойки, несущие зубчатую рейку. На рейке установлена каретки с возможностью поступательного перемещения вдоль рейки. На каретке, размещен кожух рентгеновской трубки, который при движении каретки поворачивается так, чтобы коллиматор непрерывно смотрел в зону контроля на обьекте. При этом, в плите выполнен паз для установки в нем кассеты с фотопленкой в одну из фокуёи/зр ёанных позиций. 3 ил., 1 табл.