Устройство для контроля дефектов изделий электронной техники Советский патент 1981 года по МПК G01J1/44 

1

Изобретение относится к области лазерного контроля и предназначено, в частностн, для неразрушаюшего контроля в лроизводстве электровакуумных приборов.

Известно устройство для контроля дефектов поверхностей и геометрических размеров изделий методом лазерного контроля, представляющее собой прибор, содержаишй устройство развертки лазерного луча, движущегося по исследуемой поверхности, лазер, излучающий в стационарном режиме, оптическое устройство, 4 окусирующее излучение лазера при движении, детектор, принимающий диффузно отраженное от поверхности излучение 1. Выходной сигнал детектора меняется в ответ на изменение интенсивности принимаемого излучения и его величина говорит о наличии дефекта поверхности.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для контроля дефектов изделий электронной техники, содержащее последовательно расположенные лазер, модулятор, оптическую систему, объект контроля, фотоумножитель, схему регистрации, вход которой

подключен к выходу фотоумножителя, а выход - к индикатору напряжения 2.

Это устройство содержит лазер с видимым излучением, освещающий полностью отверстие фильера, фотоумножитель, который находится за отверстием и регистрирует величину энергии выходящего из отверстия луча, выход фотоумножителя подключен к схеме регистрации, которая усиливает сигнал до нужной величины. Размеры отверстий вычисляются на

o основе величины измеренных энергий выходящего луча по амплитуде выходного сигнала схемы регистрации.

Применение лазера в этом устройстве в качестве источника видимого излучения обосно5вано тем, что он является наиболее прнемлеNfbiM, так как обладает высокой монохроматичностью и малой утловой расходимостью пучка. Лазер с видимым излучением, применяемый в этом устройстве, может быть различным по конструкции, типу активного элемента и длине волны излучения, но всем моделям лазеров присуаци такие общие нелоствтки, как нестабильность мощности и частоты

излучения во время работы прибора. Эти недостатки обусловлеиы как физическим принципом работы лазеров, так и условиями их эксплуатации. Так, например, долговременная стабильность мощности излучения- некоторых отечественных промышленных гелий-неоновых лазеров составляет до 10% (за 8 ч работы). Принимаемые меры по стабильности частоты и мощности излучения самого лазера эффективны в области интерферометрии, но не решают полностью проблемы стабилиза1щи интенсивности мощности излучения и существенно удорожают такую модель лазера.

Целью изобретения является повышение точности контроля за счет уменьшения погрешности измерения.

Для этого в устройство введены усилитель, дополнительный фотоэлемент и регулируемый Jлeмeнт обратной связи схемы регистрации, причем вход усилителя подключен к дополнительному фотоэлементу, а выход его - к регулируемому элементу, подключенному к схеме регистрации.

На. чертеже дана блок-схема предлагаемого устройства.

Оно содержит лазер 1 любого типа, имеющий два выходных луча, модулятор 2, маломощный двигатель с перфорированным диском на валу, оптическую систему 3, состоящую из набора линз, объект 4 контроля, например сетку суперортикона, фотоумножитель 5, схему регистрации 6, усилитель с определенным коэффициентом передачи, выход которого подключен к входу индикатора 7, датчик переменного напряжения, фотоэлемент 8, подключенный к входу усилителя 9, выход которого подключен к регулируемому элементу 10 обратной связи.

Устройство работает следующим образом.

Объект 4 освещается модулированным рабочим лучом лазера 1 через оптическую систему 3. Фотоумножитель 5 освещается лучом лазера 1, прошедщего через объект 4. Сигнал с выхода фотоумножителя усиливается схемой регистрации бис выхода схемы регистрации фиксируется индикатором 7. Одновременно фотоэлемент 8 освещается нерабочим лучом лазера. Сигнал с фотоэлемента усиливается усилителем 9, подается на регулируемый элемент и устанавливается определенный коэффициент усилега схемы регистрации.

В случае изменения интенсивности лазерного излучения под влиянием внутренних или внешних факторов одновременно меняется интенсивность рабочего и нерабочего лучей лазера и одновременно меняются значения сигналов на входе схемы регистрации 6 и регулируемого элемента 10 так, что изменение сигнала на входе схемы регистрации 6 компенсируется изменением коэффициента усиления схемы регистрации за счет изменения сопротивления регулируемого элемента 10, а амплитуда сигнала, измеряемая индикатором 7, остается постоянной. Наличие дефектов сеток суперортиконов определяется по величине амплитуды сигналов, соответствующих хорошим и плохим сеткам, отобранным заранее.

При дальнейшей. разбраковке электрические сигналы, излученные от сеток, сравниваются с известными и принимается рещение о качестве изготовления сетки суперортикона.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность контроля, применять в качестве источников излучения дешевые модели лазеров без стабилизации частоты излучения, избежать грубьгх ошибок при разбраковке сеток суперортиконов и повькить надежность этих приборов, обладающих высокой стоимостью, а также исключить калибровку устройств подобного типа по интенсивности излучения.

Формула изобретения

Устройство для контроля дефектов изделий электронной техники, содержащее последовательно расположенные лазер, модулятор, оптическую систему, объект контроля, фотоумиожитель, схему регистрации, вход которой подключен к выходу фотоумножителя, а выход к индикатору напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введены усилитель, дополнительный фотоэлемент и регулируемый элемент обратной связи схемы регистрации, причем вход усилителя подключен к дополнительному фотоэлементу, а выход его - к регулируемому элементу, подключенному к схеме регистрации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Патент Франции № 2159021,кл. G 01 N21/00, опублик.1973.

... Патент Франшш № 2261503, кл. G 01 В 11/12, опублик. 1975.