Способ активации изделий заряженными частицами Советский патент 1982 года по МПК G01N23/00 

(k) СПОСОБ АКТИВАЦИИ ИЗДЕЛИЙ ЗАРЯЖЕННЫМИ ЧАСТИЦАМИ

Изобретение относится к лдёрной физике и предназначено для проведения активации изделий ускоренными за ряженными частицами. Подобная активация образцов и деталей машин, механизмов или аппаратов, например на циклотроне, широко используется при различных исследованиях процессов переноса вещества,таких как изно коррозия, распыление и т.п. в работа по изучению и изменению структуры и свойств .материалов и при активационном анализе. Известен способ проведения такой активации, когда исследуемый участок поверхности изделий облучают пучком ускоренных заряженных частиц заданного типа и выбранной фиксированной энергии. Наведенная при этом активность распределяется по глубине материала по закону, строго определенному режимом облучения. Это распределение активности получают в предварительных экспериментах. Такой способ исключает возможность управлять формой распределения активности по глубине облученного изделия, так как он предусматривает лишь знание и использование известной кривой. Однако имеются задачи, когда распределение активности по глубине нужно не просто знать в том виде, в каком оно возникает естественным образом, но и подбирать его форму. Например, при том же методе контроля износа может оказаться необходимым иметь достаточно большую глубину активного слоя для определения полного ресурса механизма и в то же время большой градиент активности в самых поверхностных слоях для изучения на той же детали и начального этапа износа, скажем приработки.

Другим примером заданного распре.деления может служить равномерное распределение активности, аналогичное получаемому при нейтронной активности. Такой характер распределения активности важно иметь в случае многократного использования активированного изделия в независимых измерениях. Кроме того, при линейной форме кривой распределения во всех случаях упрощается обработка результатов, и :чyiзctвитeльнocть вплоть до некоторой глубины становится постоянной.

Предлагаемый способ позволяет решать подобные задачи, т.е. получать в метке распределение активности нужной формы. Существо метода заключается в том, что в создании активности в метке принимают участие частицы с разной проникающей способностью. Для одного материала проникающая способность определяется типом и энергией частиц. Таким образом, для получения регулируемой активации предлагаётся использовать комбинацию разных режимов облучения, которые могут быть как независимыми различными режимами настройки ускорителя, так и производными от одного режима настройки, получаемыми из него либо ускорением смеси ионов разного типа, либо торможением частиц.

Для получения в этом случае результирующей кривой распределения активности и для. решения более интересной ;обр атной задачи - разложения кривой заданной формы на компоненты необходимо иметь кривые распределения для каждого из используемых независимых режимов облучения, условно называемые эталонными кривыми.

Повышенный градиент активности на поверхности при значительной полной глубине активного слоя может быть получен двумя путями: последователь.ным облучением частицами одного типа, но различных значений энергии

гт одновременным или попеременным/ облучением частицами разного типа. В принципе во всех задачах возможна и комбинация из частиц разного типа ;, и разных значений энергии.

Разложение заданной формы распределения активности на компоненты может быть проведено как графически, так аналитически, необходимы лишь одна или несколько исходных эталонных кривых.

Таким образом, предлагаемый способ регулируемой активации позволяет не только упростить применение метода поверхностей активации в существующих его приложениях, но и получить некоторые дополнительные возможности для его -использования. С его помощью становится возможным.многократно использовать одну активиро- ванную деталь для контроля зависимости уноса вещества от различных параметров, а также на одной детали или образце исследовать и поверхностные и более -глубокие процессы без существенной потери чувствительности.

Формула изобретения

Способ активации изделий заряженными частицами для исследования процессов переноса вещества, например износа, отличающийся тем,

что, с целью расширения -числа исследуемых параметров на одном изделии путем получения заданного закона распределения активности по глубине материала, изделие облучают частицами различной проникающей способности, например частицами различного типа и энергии, при этом компонентный состав пуска заряженных частиц по энергии и интенсивности и длительноеть облучения выбирают на основе предварительно полученных эталонных кривых, соответствующих отдельным режимам облучения.