Ультразвуковой микроскоп-дефектоскоп Советский патент 1954 года по МПК G01N29/08 G02B21/00 

Предметом изобретения является ультразвуковой микроскоп-дефектоскоп, в котором видимое изображение объекта получается на экраие телевизионного кинескопа. В известных ультразвуковых микроскопахдефектоскопах электромагнитные колебания подводятся к передающей кварцевой пластинке через нанесенные по всей ее плошади электроды. Ультразвуко-вые колебания, излучаемые с передающей кварцевой пластинки, находящейся в жидкой среде, проходят через исследуемый объект, отрал аются от дефектов и переносят его изображение иа приемную кварцевзю пластинку, смонтированную в электроннолучевой трубке.

Пьезоэлектрические заряды, распределенные на приемной пластинке, соответственно контуру дефекта, вызывают изменения во вторичной электронной эмиссии, образующейся на противоположной стороне пластинки под, действием электрониого луча трубки. Эти изменения эмиссии после соответствующего усиления синхронно переносятся на экран кинескопа.

Недостатком этих известных устройств является значительная потеря ультразвуковой энергии Па отражения на границах раздела сред и на поглощение и рассеивание в этих

средах. Ничтожно малой мощностью ультразвуковой энергии, доходящей до приемной кварцевой пластинки, весьма затруднительно модулировать вторичную эмиссию, вызываемую электронным лучом на ее поверхности.

С такой мощностью на приемной пластинке невозможно также получить развертку изображения с помощью устройства, подобного диску Нипкова.

Особенностью предлагаемого ультразвукового микроскопа-дефектоскопа является применение в нем бегающего ультразвзкового луча, производящего разложение изображения подлежащего наблюдению объекта синхронно с разверткой луча телевизионного кинескопа. Бегающий ультразвуковой луч получается с помощью сфокусирОВанпого электронного луча или механическим путем при помощи диска Нипкова. Подача на передающую кварцевую пластинку напряжения посредством сфокусированного электронного луча, передвигающегося по пластинке с больщой скоростью, обеспечивает лучщее использование мощности ультразвукового излучения и допускает возможность больщих по амплитуде механических колебаний передающей кварцевой пластинки, так как в каждый данный момент времени колеблется только одна элементарная ее площадка, равная площади поперечного сечения электронного луча.

При механической развертке мощные колебания, подаваемые на контактное устройство, дают большое отношение «сигнал - щум и позволяют легче практически осуществить развертку.

Для обеспечения возможности иослойпого рассмотрения внутреннего состояния наблюдаемого объекта по всей его толодине в предлагаемом микроскопе-дефектоскопе применена звуковая линза, фокусирующая ультразвуковой луч в любой заданной точке объекта.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого ультразвукового микроскопа-дефектоскопа.

Исследуемый образец /, имеющий дефект 2, подвергается воздействию ультразвукового бегающего луча 3, излучаемого передающей кварцевой пластинкой 4, вмонтированной в электроннолучевую трубку 5. Электромагнитные колебания подаются электронным лучом 6 не на всю площадь кварцевой пластинки 4, а на отдельные ее точки.

Контактный электрод 7 на передающей пьезоэлектрической пластинке 4 находится только со стороны, обращенной к контролируемому объекту.

Ультразвуковой бегающий луч 3, пройдя через исследуемый образец /, попадает на приемную пьезоэлектрическую пластинку 8, приводит ее в колебания и вызывает образование пьезоэлектрических зарядов, расиространяющихся благодаря сплошным электродам 9, покрывающим пластинку 8 с обеих сторон, по всей ее площади. Эти заряды снимаются проводом 10, усиливаются усилителем 11 и подаются через провод 12 иа управляющий электрод телевизионного кинескопа 13. Развертка электронного луча кинескопа 13 син.хроиизирована с разверткой бегающего ультразвукового луча при помощи передающей электроннолучевой трубки 5.

Для послойного рассматривания исследуемого образца / по всей его толщине с точной отметкой места расположения дефекта служит фокусирующая ультразвуковая линза 14. Линза 14 расположена между исследуемым объектом / и передающей кварцевой пластинкой 4 и с ее помощью ультразвуковой луч может быть сфокусирован в любой заданной точке по толщине контролируемого объекта.

В случае использования электронной развертки для получения бегающего ультразвукового луча могут быть применены различные варианты выполнения электроннолучевой трубки с вделанной в ее дно кварцевой пластинкой.

Предлагаемый ультразвуковой микроскоп-дефектоскоп может быть без переделки использован для наблюдения объекта по «теневому методу.

Предмет изобретения

1.Ультразвуковой микроскоп-дефектоскоп, в котором видимое изображение подлежащего наблюдению объекта получается на экране телевизионного кинескопа, отличающийся тем, что, с целью лучшего использования мощности ультразвукового излучения, в нем применено разложение изображения объекта бегающим ультразвуковым лучом, образуемым подачей электрических зарядов переменного знака иа отдельные элементарные площадки передающей кварцевой пластинки синхронно с разверткой луча кинескопа.

2.В микроскопе-дефектоскопе по п. 1 применение, с целью послойного рассмотрения впутреинего состояния объекта по всей его толщине, ультразвуковой линзы, расположенной между передающей кварцевой пластинкой и объектом и фокусирующей ультразвуковой луч в любой заданной точке по толщине объекта