Способ определения толщины оксидных покрытий Советский патент 1982 года по МПК G01B15/02 

00 ;О 05 СО

00 Изобретение относится к ядернофизическим методам исследования мате риалов и может быть использовано в машиностроении при изготовлении изде ЛИЙ с оксидными защитными покрытиями Известен способ определения толщи ны металлических покрытий, заключающийся в облучении покрытий тепловым нейтронами и последующей регистрации Наведенной в материале покрытия радиоактивности. Недостатком этого способа является невозможность определения толщины оксидньгх покрытий,, поскольку тепловые нейтроны вызывают активацию металла в покрытии и изделии, в то время как активация кислорода тепловыми нейтронами ничтожна. Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности является активационньй метод с использованием для активации заряженных частиц, при котором оксидное покрытие облучают заряженными частицами, регистрируют активность образовавшегося из кислорода радионуклида и по градуировочной зависимости между толщиной покрытия и активностью радионуклида определяют толщину покрытия . Недостатком этого способа является низкая точность определения толщи ны оксидного покрытия с неизвестным содержанием кислорода из-за неопределенности значения величины пробега заряженных частиц в покрытии. Так, при увеличении концентрации кислорода в оксидном покрытии на образцах железа с 5 до 30% ошибка определения толщины оксидного покрытия возрастает до 17% за счет неучета изменения вклада кислорода в тормозную способность заряженных частиц. Цель изобретения - повышение точности определения толщины оксидного покрытия с неизвестным Содержанием кислорода. Сущность изобретения состоит в том, что оксидное покрытие облучают заряженными частицами и регистрируют активность образовавшегося из кислорода радионуклида, при этом тип и энергию заряженных частиц выбирают таким образом, чтобы при облучении оксидного покрытия активировались разные стабильные нуклиды кислорода Толщину оксидного покрытия определяют по градуировочной зависимос82 ти между толщиной покрытия и отнощение активностей радионуклидов, образовавшихся из разных стабильных нуклидов кислорода. По описываемому способу образцы железа с оксидным покрытием облучали на циклотроне сначала ионами гелия-3 с энергией 4 МэВ током мкА в течение 1 мин и после облучения измеряли .активность А, радионуклида F, образовавшегося по ядерной реакции 0С Не.р) Г. Затем образцы облучали протонами с энергией 4,0 МэВ током 1 мкА в течение 1 мин и измеряли активность А,, радионуклида F, образовавшегося из другого стабильного нуклида кислорода по реакции О(р.п). . Градуировочная зависимость, связывающая отношение активностей радионуклидов с толщиной покрытия бьша измерена на оксидных покрытиях, толщина которых была определена металлографическим способом, а рентгеноструктурньй анализ показйл, что состав этих покрытий соответствует формуле Fe,. Толщину покрытий на исследуемых образцах неизвестного состава определяли по формуле . R 4Fe,04) R ( d f{A,/Aj.).,3He (Fe,0,,)R4Fe,Oj где d толщина покрытия; A,/Aj- отношение активностей радионуклидов;R(Fe,04) (Fe,0) пробеги ионов re-, ЛИЯ-3 в веществах состава-Fe.0 и Re 0(1 соответственно;R () p {Fe,0.j) пробеги протонов в веществах состава соотиветственно. Результаты определения толщины оксидного покрытия .одного из типичных образцов, полученные по способу прототипа и описываемым способом, оказались равны соответственно 5,7 и 4,7 мкм при истинном значении, рав Ном 4,6 мкм, т.е. точность определения толщины оксидного покрытия описываемым способом существенно выше. Определение толщины оксидных покрытий описанным способом возможно

, 8969784

проводить и по другим, более коротко- с защитным оксидным покрытием при живущим радионуклидам, как одновре-сохранении плотности изделия. Экопомснно,,так и порознь в разных режи-:мический эффект связан с улучшением

мах облучения заряженными частицами. . эксплуатационных характеристик издеПрименение изобретения позволит. с высоким качеством защитного

повысить качество изготовления изде-покрытия.

CitOCOB ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ОКСИДНЫХ ПОКРЫТИЙ, заключающийся в том, что оксидное |Покрытие облучают заряженными частицами и регистрируют активность радионуклида, образовавшегося из кислородаi от л и чающийся тем 4TOj с целью пов шения точности определения толодниы оксидиых покрытий с неизвестным содержанием кислорода, тип и энергию ; заряженных частиц выбирает таким образом, чтобы при облучении ими оксидного покрытия активировались разные стабийьные нуклиды кислорода, a толщину оксидного покрытия определяют по градуировочной зависимости между толаутой покрытия и отношением активностей радионуклидов, образовавшихся из разных стабильных нуклидов кислорода.