Способ контроля качества кристаллического кварца Советский патент 1979 года по МПК G01N21/52 

. ;...,..1-

Настоящее изобретение относится к области люминесцентной дефектоскопии и, в частности, к контролю нарушенного поверхностного слоя кристаллического кварца после механической обработки, что особенно необходимо при изготовлении кварцевых резонаторов, пьезодатчиков и т,д. : : :.

Известен способ определения глубины нарушенного поверхностного слоя кварцевых изделий с помощью метода химического травления, например, в плавиковой кислоте или бифториде аммония 1. При этом кварцевые изделия на определенный промежуток времени помещаются в травитель. Затем квйрцевые изделия промываются, высушиваются. Глубина стравленного слоя определяется по убыли веса кварцевых изделий после травления. Контроль за состоянием поверхности ведется с помощью визуальных наблюдений.

Однако этот метод очень трудоемкий и связан с разрушением образцов, что затрудняет его применеште в технологическнх процессах дяя массового контроля глубины нарушенного поверхностного слоя кварцевых изделий.

Наиболее близким к предлагаемому является способ контроля качества кварца, заключающийся в облучении образца ультрафиолетовым светом и наблюдении его поглощешш в области 240 нм 2, Коэффициент поглощения уменьшается при улучшении качества кварца.

Недостатком этого способа является невозможность определения глубины нарушещюго поверхностного слоя кристаллического кварца.

Целью настоящего изобретения является обеспечение возможности определения глубинь нарушенного поверхностного слоя кристаллического кварца.

Это достигается тем, что измеряют интенсивность люминесценции поверхности образца в диапазоне 480-51О им, воз-, никшей под действием ультрафиолетового излучения в диапазоне 250-3ВО им, н bliiiBOTEiajOTjee с люмнпаесценцйёй эталбннь кварцевых изделий. : Пример. Кварцевые ппастины АТcpesa, диакгётром 13 мм, топщйнрй 0,15 мм, обработа1ваые микропорошками М 14 и М 7 н имеющие по данным хи мического травления глубийу нарушенного поверхностного слоя 33 мкм и 14 мкм, х отвГетственно, использовались в ка 1естве эталонных издетшй. Кварцевые пластины АТ-среза, обработанные микропорошком М 10, использовались в качестве исследуемых. Для всех кварцевых пластин изйерялась интенсивность люминесцентного излучешгя, возбужденного УФ облучением их поверхности, В качестве Нсгочника УФ-света использовалась ртутно-кварцевая лампа СВД-120 А. Из спектра излуЧе1ййя л;ампы с помощью фильтра выделялся спектральный интервал 254-370 нм. Bbme rtfeHHbi световой поток УФ-cBieTa направлялся на поверхность KBapiaeBo плас/гины.. Возбуяодённоё riibMHHeciieHTfTHoe излучение от кварцевой пластины выделялос с помощью системы фильтров, имеющих полосу пропускания только в области 480-510 нм. Люминесцентноеизлучение Прошедшее через систему фильтров, регис рировалось с помощью ФЭУ-39 А. Интенсивность люминесцентного излучения составляла 0,67 отн. ед., 0,52 отн. ед. и 0,44 отн, ед. для кварцевых пластин, обработанных микропорошком М 14, М 10 и М 7. На чертеже цредставлена градуировочйая йрямая зависимости интенсивности лю минесценции от глубины нарушенного по верхйостного слоя эталонных кварцевых пйастин. Сравнивая,йнтенйивяость люмине Йё1ггно145 йэйучения исследуемой кварцевой 1яастины, обработанной микропорошitoM М 10, с интейсивностями эталонных йварцевых пластин и используя градуиро Шчйуй npsiMyio находим, что глубина ее нарушенного поверхностного слоя составляет 20,5 мкм. Проверка глубины нарушенного поверхностного слоя кварцевой пластины, обработанной микропорошком М 10, с помощью химического травления дала значение 21 мкм, что в пределах экспериментальной ошибки совпадает со значением, полученным люминесцентным Методом. Настоящий способ прост, не требует работы с веществами, вредными для здоровья обслуживающего персонала. Определение глубины нарушенного поверхностного слоя кристаллического кварца этим способом составляет около двух минут и:, следовательно, он может быть использован как экспресс-метод массового Контроля глубины нарушенного слоя кварцевых изделий . любой формы в промышленности и применяется для автоматической сортировки партий кварцевых изделий. Формула и 3 о б р е т е н и я Способ контроля качества кристаллического кварца, заключающийся в облучении образца ультрафиолетовым светом, отличающийся тем, что, с целью обесй чёййя возможности определения глубины его нарушенного поверхностного слоя, и ер5пот интенсивность люминесценции поверхности образца в диапазоне 480-510 нМ и сраавнйвайт ее с люминесценцией эталонных кварцевых изделий.. Источники ин(}юрмаций, принятые во внимание при экспертизе 1. Мошковский А. С. Исследование дефектного слоя IcBSptia методом травления, Электронная техника, серия IX, Радиокомпоненты, 18(69, вып. 2, с. 35-46..; . -2%in.totvF.S. and RowboUom7.The l inetics ol the cojordtion and luminescence of Vitreous siiica induced by Irradiation with Xaiid -rays, wilh observations on related phenornena,, Transactions of the Faraday Society, 1954, vol. 50, f. 48O-493 (про- . тотип).

нкн