РЕНТГЕНОТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МИКРОСКОП Советский патент 1970 года по МПК G01N23/04 

Изобретение -относится к устройствам контрольно-измерительной техники, в частности к рентгенотелевизионным микроскопам, служащим для измерения расстояний между внутренними деталями оптически непрозрачных объектов.

Цель изобретения - точное и быстрое измерение расстояний между внутренними и внешними деталями иенрозрачных объектов, что достигается введением в рентгенотелевизионный микроскоп, имеющий один оптический канал визирования, второго канала визирования исследуемого объекта и иснользованием для измерений по обоим каналам общей ,координатно-отсчетной системы.

Предлагаемый микроскол может быть использован в электронной технике, где требуется измерять расстояния между .деталями, хорошо визируемыми, с помош,ью оптических средств и не обнаруживаемыми на реитгеиотелевизионпом микроскопе (например, из материала, очень слабо поглощающего рентгеновские лучи).

Например, микроскоп может осуществлять бесконтактный неразрушающий контроль толщины оксидных эмиссионных покрытий на катодах и изоляционных покрытий на подогревателях катодов электровакуумиых приборов. Такие покрытия из-за слабого поглощения не дают четкой тени в реитгеповоком изображении и поэтому не могут быть измерены только с номощью рентгенотелевизионного микроскопа.

Оптический канал предлагаемого мнкроскОПа содержит одно нли два зеркала, расположенных под углом 45° к оси пучка рентгеновских лучей и выполненных из материала, слабо поглощающего рентгеновские лучи, и оптическое устройство (например, оптический микроскоп), установленное так, что визирование можно производить снаружи через прозрачное окно в рабочей .камере, не нарушая ее радиационной защиты. Измерение расстояний внутренними

и внещними деталями непрозрачных объектов производится путем поочередного визирования по обоим каналам и отсчетов координат с помощью одной координатпо-отсчетной системы. При этом ось визирования оптического

канала перпендикулярна оси пучка рентгеновских лучей и пересекает ее. Наблюдение в оптическом канале той части объекта, которая визируется в рентгеновском канале, осуществляется либо с помощью зеркал, либо 110воротом объекта, так что часть выводится на ось визирования оптического канала. .;. « .„ .2781 3 Оптический канал визирования может быть расположен параллельно оси пучка рентгеновских лучей. В этом случае не нужны вспомогательные зеркала, а переход от наблюдения в рентгеновском канале к наблюдению в5 оптическом осуществляется перемещением неследуемого объекта с помощью той же координатно-отсчетной системы. Расстояния между внутренними и внещними частями объекта могут быть измерены сю помощью телевизионной системы, содержащей видикон, чувствительный к видимому и рентгеновскому излучениям. При на.блюдении контролируемого объекта в видимых лучах между видиконом и объектом вводится опти-is ческий объектив, а передающая камера с видиконом удаляется от объекта на расстояние, достаточное для получения на мищени видикона изображения контролируемого объекта в том же масщтабе, в каком он проектирует-20 ся на мищень в рентгеновских лучах. Введение в рентгеиотелевизионный измерительный микроскоп оптического канала значительно повыщает производительность контроля объектов, обеспечивает контроль точно-25 сти изготовления особо ответственных электровных, радиотехнических и электротехнических приборов по внутренним и внещиим поверхностям. Рентгенотелевизионный измерительный ми-30 кроскоп обеспечивает полный количественный неразрущающий коптроль скрытых дефектов Б приборах, за счет чего повыщаются надежность и долговечность ответственных систем, в которых применяются эти приборы.35 На чертеже показаи предлагаемый рентгенотелевизионный микроскоп. Внутри рабочей камеры / на оси 2 пучка рентгеновских лучей источником рентгеновского излучения 3 и рентгеночувстви-40 тельной передающей телевизионной трубкой 4 размещен объект 5, закрепленный в манипуляторе 6. При измерениях объект может перемещаться по трем коордипатам: за счет движения плиты 7 - параллельно оси 2 пуч-45 ка рентгеновских лучей, за счет движения нлиты 8, на которой смонтирован манинулятор б, - перпендикулярно оси 2 пучка ренгеновских лучей, за счет движения винтового механизма 9 - вдоль оси манипулятора и50 перпендикулярно оси 2 пучка рентгеновских лучей. Перпендикулярные оси 2 перемещения в горизонтальной плоскости являются измерительными перемещениями ,координатно-отсчетной системы, а отсчет перемещений де-55 лается с помощью отсчетных устройств, папример, типа микрометрического устройстства 10. Для визирования объекта 5 в рентгеновском канале служит визирное перекрестие //; уста-60 новленное перед мищенью рентгеночувстви64 крестие, например, введением в телевизионный канал подсвеченной строки, Для наблюдения и визирования объекта 5 по оптическому каналу предусмотрено оптическое устройство 12, содержащее визирное перекрестие известного типа и зеркала 13 и 14. Зеркала расположены под углом около 45° на оси 2 пучка рентгеповских лучей и выполнены из материала, слабо поглощающего рентгеновские лучи, например из бериллия или пластмассы с зеркально отражающей пленкой. Зеркало 13 служит для наблюдения объекта 5 в «проходящем со стороны пучка рентгеновских лучей свете, а зеркало 14 - для наблюдения в отрал енном свете. Оптическое устройство 12 закреплено снаружи рабочей камеры / на прозрачном окне 15 и может перемещаться параллельно и перпендикулярно оси пучка рентгеновских лучей ио направляющим 16 и 17. Кроме того, оптическое устройройство может для фокусировки перемещаться вдоль оси визирования 18. Измерение расстояний между деталями впутренней структуры непрозрачного объекта и его внещними контурами производится еледующим образом. Измеряемый объект с помощью манипулятора ориентируется в простраистве на заданный угол относительно оси просвечивания, затем с помощью координатно-отсчетной системы перемещается до совпадепия видимого на телевизионном экране контура детали внутренней структуры с одной из осей перекрестия. Совпадение проверяется на этом же экране, причем оси перекрестия и направления координатных перемещепий просвечиваемого объекта должны быть параллельны, а для исключения проекционных искажений рентгеновского изображения контур детали должен располагаться возможно ближе к центру перекрестия. После этого производят отсчет соответствующей координаты контура детали внутренней структуры и переходят к измерению в оптическом канале. Для измерения в оптическом канале находят деталь внещнего контура объекта и, визируя на нее оптическое измерительное устройство, подводят эту деталь путем перемещепия объекта коордипатно-отсчетпым устройством под визирное перекрестие оптической системы. После этого производят отсчет второй координаты измеряемого расстояния, и по разности двух координат получают искомое расстояние между внутрен}1ими и внещними контурами исследуемого объекта, Предмет изобретения

и координатно-отсчетную систему, отличающийся тем, что, с целью проведения измерений геометрических размеров между внутренними и внешними деталями исследуемого объекта, он содержит один или несколько оптических каналов визирования, включающих в себя оптическое визирное устройство, например микроскоп.

2. Микроскоп по п. 1, отличающийся тем, что, с целью одновременных и независимых измерений по оптическому и реитгенотелевизионному каналам, оптический канал расположен так, что его ось перпендикулярна направлению распространения пучка рентгеновских лучей и направлению перемещения исследуемого объекта по одной из координат, а оптическое устройство расположено снаружи рабочей камеры и .выполнено подвижным в направлении, параллельном оси пучка рентгеновских лучей.

3. Микроскоп по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью расширения возможностей наблюдения исследуемого объекта, оптический канал содержит одно или несколько зеркал, которые расположены под углом 45° к оси пучка рентгеновских лучей и выполнены из материала, слабо поглощающего рентгеновские лучи.

/2

/;

/3