Способ контроля слоистой структуры с использованием голографии Советский патент 1981 года по МПК G01B9/21 G01N21/45 

(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СЛОИСТОЙ СТРУКТУРЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГОЛОГРАФИИ

I

Изобретение относится к физическим методам испытания материалов и изделий без их разрушения и может быть использовано для контроля качества клеевых швов.

Известен способ анализа соединений между двумя деталями, заключающийся в том, что в детали, содержащей хотя бы пару соединенных по обшей поверхности элементов, с помощью преобразователя возбуждаются колебания. Наружная часть двух элементов, на которой присутствует или отсутствует одна линия их соединения, освещается источником KorepeFiTHoro света, причем как отраженный, так и прямой когерентный свет действуют на фотопластинку. Пластинка обеспечивает получение голограммы, которая затем соответствующим образом освещается для воссоздания визуального изображения части поверхности. Из-за интерференции между световыми волнами, отраженными от детали в верхней и нижней точках ее колебаний, изображение содержит интерференционные полосы и пятна. Аномалии в линиях и пятнах характеризуют неоднородности соединения между элементами детали, влияющие на форму колебаний поверхности I .

Недостатком этого способа является то, что для получения интерферограммы освещается наружная поверхность соединения и аномалии в интерференционных линиях несут информацию об аномалиях, распределенных по ширине клеевого шва, при этом отсутствует возможность определения координат аномалий в плоскости клеевого шва.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ контроля слоистой структуры с использованием голографии, заключ.чющийся в том, что

10 контролируемый объект освещают когерентным излучением и регистрируют на фотопластинке картину интерференции рассеянной объектом волны с опорной волной. При этом для проверки непрерывности клеевого соединения между двумя слоями слоистой

15 структуры- один из слоев армируют покрытием его наружной поверхности веществом, которое образует жесткий слой и которое удаляют без разрушения основного слоя. Затем слоистую структуру подвергают дейст20вию нагрузки, нагтример. путем ее нагрева и измеряют результирующую деформацию способом голографической интерферометрии Аномалии в интерферометрической карти

не соответствуют нарушениям непрерывности клеевого соединенияС2.

Недостатком известного способа является то, что для исследования аномалий в клеевом шве необходимо наружную поверхность армировать жестким слоем, что не всегда возможно, например, при контроле печатных электронных плат, а также невозможность определения коордннат аномалий в плоскости клеевого шва.

Цель изобретения - обнаружение ано малий и определение их координат в плоскости клеевого шва.

Поставленная цель достигается тем, чтс в способе контроля слоистой структуры с использованием голографии, заключающемся 3 том, что контролируемый объект освеш,ают когерентным излучением и регистрируют на фотопластинке картину интерференции рассеяной объектом волны с опорной волной, объектную волну формируют в виде плоского пучка, направляют пучок,на контролируемый клеевой шов под углом полного внутреннего отражения, при этом слоистую структуру и фотопластинку синхронно перемещают в двух перпендикулярных направлениях относительно друг друга.

На чертеже приведена схема возможной реализации предлагаемого способа.

Способ осуществляется следующим образом.

Когерентный сигнал с лазера 1 подают на светоделительное зеркало 2, где происходит разделение пучка на объектный и опорный. Объектный пучок посредством отражательного зеркала 3 направляют на микрообъектив 4, с выхода которого получают пучок в виде конуса. В окрестности фокуса микрообъектива 4 устанавливают щелевую микродиафрагму 5, посредством которой формируют пучок в виде плоскости и подают на коллиматор . Коллимированный пучок посредством отражательного зеркала 7 направляют на слоистую структуру 8 под углом, обеспечивающим полное внутреннее отражение пучка на границе раздела, так чтобы пучок скользил по клеевому шву и не проходил во второй слой. Пучок, прошедший клеевой шов, подают на голографическую пластину 9, которую с обратной стороны освещают опорным коллимированныг: пучком и формируют следующим образом.

С выхода светоделительного зеркала 2 через отражательное зеркало 10 и И пучок

подают на микрообъектив 12 и микроднафрагму 13 после чего направляют его на кол4нматор 14 и голографическую пластину 9. Для получения совокупности голограмм, полностью описывающих всю поверхнос-ТБ

клеевого шка, плоскость шва сканируют объектным пучком, например, путем передвижения слоистой структуры 8 и синхронным перемещением фотопластинки 9 в двух взаимно перпендикулярных направлениях, что позволяет определять наличие аномалий

и их координаты в плоскости.

В Отличие от известных, предлагаемый способ позволяет осуществить контроль качества изготовления ряда новыхобъектов, например, многослойных электронных плат, что является необходимым для достижения высокого качества изготовления.

Формула изобретения

5 Способ контроля слоистой структуры с использованием голографии, заключающийся в том, что контролируемый объект освещают когерентным излучением и регистрируют на фотопластинке картину интерференции рассеянной объектом волны с опорной

0 волной, отличающийся тем, что, с целью обнаружения аномалий и определения их координат в плоскости клеевого шва, объектную волну формируют в виде плоского пучка, направляют пучок на контролируемый клеевой шов под углом полного внутреннего отражения, при этом слоистую структуру и фотопластинку синхронно перемещают 8 двух взаимно перпендикулярных направлениях относительно друг друга.

0Источники информации.

принятые во внимание при экспертизе

кл. G 01 В 7/02, опублик. 1972 (прототип).

10

f-s

13

3