Способ регистрации включений в объект

 

СПОСОБ РЕШСТРАЦИИ ВКЛОЧЕНИЙ В ОБЪЕКТ, заключающийся в просречивании объекта оптическим излучением и регистрами провзаимодействовавшего с включениями излучения, отличающийся тем, что, с цепью повышения надежности регистрации и обеспечения возможности идентификации поглощающих излучение включений в прозрачных cpeJDiax, длительность просвечивающего оптического излучения выбирают из соотношения С. с-./в где с. - теплоемкость решетки материала включения, козффи1щент теплообмена между электронной и ионной подсистемами , а регистрацию свечения включений проводят в спектральном диапазоне излучения горячего электрон (Л ного газа, которое возникает в материале включения при воздействии просвечивающего излучения.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECIlVSЛИН р 4 С 01 N 21/63

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ.

AO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

И АВТОРСКОМУ СОИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3241928/18-25 (22) 30.01.81 (46) 15. 12.89. Бюл. Р 46 (72) Е.Б. Нелемин, M.Á. Агранат и Г;И. Рукиан (53) 620. 179. 15(088.8) (56) Леонов Р.К, и др. Об использовании импульсного электронно-оптическо го ультраж кроскопа с предельной чувствительностью для изучения включений в прозрачных конденсированных средах.-Квантовая электроника, 1975, т. 2, с. 946.

Пилипецкий Н.Ф., и др. Предпробой« ные оптические явления, возникающие в прозрачных диэлектриках при воздействии лазерного излучения. ЖЭТФ 1979., т. 76, с. 2026. (54) (57) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ВКЛЮЧЕНИЙ

Изобретение относится к дефекто-скопии и может быть использовано для неразрушаюцего контроля прозрачных диэлектриков с целью регистрации и идентификации поглощающих излучение включений с концентрацией свободных электронов более 10 см. и размерами и более 10 си.

Известен способ регистрации включений в прозрачных диэлектриках методами ультраиикроскопии, позволяющий .регистрировать неодйородности показателя преломления.с размерами 10

10 си.

Недостатком этого способа является невозиожйость отличить прозрачные неоднородности от поглощающих.

„„QIJ„„1050356

В ОЬЪЕКТ, заключающНйся в просвечивании объекта оптическим излучением и регистрации провзаимодействовавшего с включениями излучения, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с цепью повышения надежности регистрации и обеспечения возможности идентификации поглощающих излуч ение включений в прозрачных средах, длительность просвечиваюцего оптического излучения выбирают из соотношения 0 (с,/4, где с. — теплоеикость решетки материала

1 включения, o(- коэффициент теплообмена между электронной и ионной подсистемами, а регистрацию свечения включений проводят в спектральной диапазоне излучения горячего электронного газа„ которое возникает в материале включения при воздействии просвечивающего излучения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является спо- д соб регистрации включений в объект, заключающийся в просвечивании объекта оптическим излучением и регистрации взаимодействовавшего с включениями излучения. Способ основан на облучении исследуемых образцов лазерными иипульсаии, иоцность которых несколько ниже величины порога разрушения.

При этом регистрируется нелинейное рассеяние в иикрообласти поглощающего вкличения. По сравнению с методом ультраиикроскопии этот способ позволяет выявлять ииенно поглощающие включения, которые ответственны за лучевую прочность. Недостатками этого

1050356 способа являются его малая надежность и трудность практической реализации, обусловленная вероятностным характером порога разрушения, связанным с наличием вкпючений разных типов и размеров.

Целью изобретения является повышение надежности регистрации и обеспечение воэможности идентификации пог- 10 лощающих излучение включений в прозрачных средах. .Поставленная цель достигается тем, что в способе регистрации включений в объект, заключающемся в просвечивании 15 объекта оптическим излучением и реги" страции провэаимодействовавшего с включениями излучения, длительность просвечивающего оптического излучения выбирают иэ соотношения С (с;/g, 20 где с — теплоемкость решетки матери1 ала вкпючения; а(- коэффициент теплообмена между электронной и ионной подсистемами, а регистрацию свечения включений проводят в спектральном ди- 25 апазоне излучения горячего электрон- . ного газа, которое возникает в материале вкпючения при воздействии просвечивающего излучения.

Сущность изобретения заключается в том, что при воздействии коротких зондирующих импульсов оптического излучения происходит нагрев электронного газа и ионной подсистемы {решетки материала вкпючения) и имеет местосвечение, связанное = разогревом вещества материала поглощающего вклю" чения. Однако при выборе длительности зондирующего импульса в соответствии с соотношением с (с;/ at происходит

40 эффективный нагрев только электронного газа, при этом возникает его свечение, практич ес ки 6 езынерционио и овторяющее временную форму просвечивающе1. о. импульса. Наблюдение этого свечения в видимом диапазоне, измерение его пространственно " временных и спектральных характеристик позволяет получить данные для оценки концентрации свободных электронов в материале включения, то есть идентифицировать его.

На чертеже представлена схема устройства, осуществляющего предложенный

;способ.

Оно содержит объект 1, имеющий поглощающие включения 2, источник 3 зондирующего излучения 4, фокусирующий объектив 5, оптическую систему 6, приемник 7 и регистрирующее устройство 8.

Способ по данному изобретению осуществляется следующим образом.

Объект 1 освещают излучением 4 источника 3 через фокусирующий объектив 5. Длительность импульса излучения 4 задают из соотношения 2 с с./g.

Регистрируют. приемником излучения 7 с помощью оптической системы 6 свечение горячего электронного газа. Сиг-. нал с выхода приемника 7 подают на регистрирующее устройство 8, где фиксируют форму и длительность оптического импульса свечения. В процессе ,регистрации объект 1 перемещают, фокусируя излучение 4 в различные точки объекта 1. По длительности .импульса свечения судят о концентрации свободных электронов в материале включения

2, по координатам включения судят .о. его местонахождении, по интенсивности свечения - о размере включения.

Ислользование изобретения позволяет регистрировать и идентифицировать поглощающие включения в проэрачных объектах при воздействии импульсами мощностью на 1-2 порядка ниже порога разрушения с достижением предельного размера поглощающих включений на порядок меньшего достигнутого ранее.

1050356

Техред М.Моргентал

Редактор Л. Письман

Корректор Н ° Король

Заказ 8257 . Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат, "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101