Способ исследования плотности материалов

 

СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛОТНОСТИ МАТЕРИАЛОВ, основанный на пропускании рентгеновского излучения через образец и регистрации прошедшего через образец излучения, о т личающийс я тем, что, с целью повышения чувствительности к неоднородностям распределения плотности , образец размещают в зазоре рентгеновского двублочного монокристаллического интерферометра с расстоянием между блоками, меньшим толщины каждого из блоков, ширину пучка в направлении, параллельном плоскости дифракции, выбирают большей размера образца в соответствующем направлении и о степени неоднородности распределения плотности судят по нарзпиению интерференционной картины от части пучка, прошедшей через образец , относительно интерференционS ной картины от части пучка, прошед (Л шей вне образца. 00 О5

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЗСЮ G 1 23 08

OllHCAHNE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3423656/18-25 (22) 15 ° 04 ° 82 .(46) 07.03.84. Бюл. Р 9 (72) П.A. Беэирганян, В.Г. Асланян и О.С. Семерджян (71) Ордена Трудового Красного Знамени ереванский государственный ,университет (53) 620.179.152(088 ° 8) (56) 1. Патент Великобритании

9 1283915, кл, H R, опублик. 1972, 2. Русаков A.À. Рентгенография металлов. Ч. Ш, М., МИФИ, 1969, с. 108-109 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛОТНОСТИ МАТЕРИАЛОВ, основанный на пропускании рентгеновского излучения через образец и регистрации прошед„„SU„„! 078296 А

mего через образец излучения, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности к неоднородностям распределения плотности, образец размещают в зазоре рентгеновского двублочного монокристаллического интерферометра с расстоянием между блоками, меньшим толщины каждого иэ блоков, ширину пучка в направлении, параллельном плоскости дифракции, выбирают большей размера образца в соответствующем направлении и о степени неоднородности распределения плотности судят по нарушению интерференционной картины от части пучка, прошедшей через образец, относительно интерференцион- Q® ной картины от части пучка, прошедшей вне образца.

1078296

Изобретение относится к исследованию материалов с помощью проникающего излучения и может использоваться для определения неоднородностей распределения плотности в образцах этих материалов. 5

Известен способ исследования плотности тел, заключающийся в просвечивании исследуемого тела с различных направлений коллимированным пучком рентгеновского излучения, регистрации)0 излучения, прошедшего,через тело по каждому из направлений, обработке совокупности полученных сигналов с помощью ЭВМ для восстановления картины распределения плотности в иссле- 5 дуемом теле Г13.

Хотя данным способом возможно получить картины распределения плотности в сечении исследуемого тела, однако для его реализации необходи.мо очень сложное и дорогостоящее оборудование.

Кроме того, чувствительность способа определяется размерами пучка, в силу чего способ практически нечувствителен к микроскопическим изменениям плотности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ исследования плотности материалов, основанный на пропускании рентгеновского излучения через образец и регистрации прошедшего через образец излучения L2J.

Недостатком известного способа З5 является низкая чувствительность к неоднородностям распределения плотности, которая фактически определяется размерами просвечивающего рентгеновского пучка. 40

Цель изобретения заключается в повышении чувствительности к неоднородностям распределения плотности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу исследования 45 плотности материалов, основанному на пропускании рентгеновского излучения через образец и регистрации прошедшего через образец излучения, образец размещают в зазоре рентгеновского двублочного многокристаллического интерферометра с расстоянием между блоками, меньшим толщины каждого иэ блоков, ширину пучка в направлении, параллельном плоскости дифракции, выбирают большей размера образца в соответствующем направлении и о степени неоднородности распределения плотности судят по нарушению интерференционной картины от части пучка, прошедшей через об- 60 разец, относительно интерференционной картины от части пучка, прошедшей вне образца.

На фиг. 1 показан рентгеновский двухблочный интерферометр; на фиг.2 65 рентгенооптическая схема предлагаемого способа.

Способ реализуют следующим образом.

Двублочный интерферометр состоит иэ двух одинаковых и одинаково ориентированных кристаллов кремния, вырезанных из одного и того же слитка и имеющих общее основание. Расстояние между этими блоками гораздо меньше, чем толщины кристаллов. При такой конструкции интерферометра, когда на первый блок падает сферическая или b -образная волны, волны, дифрагированные в направлении падения и отражений, налагаются друг на друга на входной поверхности второго блока, и в результате интерференции за вторым кристаллом получаются рентгеновские интерференционные полосы смещения.

Для исследования однородности распределения плотности в различных материалах изготовлены образцы иэ монокристаллического кремния, различных бумаг, эбонита, графита, пластмасс, костей. Толщина образцов выбрана нес колько меньшей расстояния между блоками интерферометра, а ширина равна приблизительно половине высоты блоков интерферометра, поэтому половина пучков проходит через образец, а другая половина — вне образца (фиг.2) .

Прошедшее излучение регистрируют с помощью рентгенотопографических камер типа Ланга.

Проверка способа включает несколько этапов.

Первый этап — между блоками интерферометра воздушный слой. Получена четкая картина полос смещения.

Второй этап — между блоками интерферометра расположен образец материала, плотность которого неоднородна, быстро и случайно меняется в объеме (бумага, граФит). Интерференционная картина на нижней части снимка пол-. ностью исчезает, при практической неизменности интенсивности (малое поглощение).

Третий этап - между блоками интерферометра расположена пластинка материала однородной плотности (кремниевая кристаллическая пластинка, пластмасса, эбонит). Четкость интерференционной картины сохраняется, но только интенсивность нижней части снимка уменьшена из-эа поглощения изучения при прохождении через образец.

Четвертый этап — между блоками интврферометра расположен образец материала, плотность которого в объ еме образца меняется случайно, но не сильно. В этом случае видимость полос смещения уменьшена (четкость

1078296

Составитель К. Кононов

Редактор Н. Лазаренко Техред Л.Мартяшова Корректор Г. Решетник

Заказ 936/36 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 интерференционной картины падает), но они видны (нижняя часть рефлекса).

Таким образом, путем оценки изменения видимости интерференционных полос можно определить степень неоднородности распределения плотности в. исследуемом образце.

Изобретение обеспечивает создание простого и высокочувствнтельного метода определения наличия неоднородности в распределении плотности различных материалов, которыми во многом определяются нх физические и механические свойства.