Устройство для электронно-микроскопического исследования образцов при воздействии ультразвука

 

Изобретение относится к технике микроскопии и может быть использовано при исследовании физических свойств металлов в условиях сочетания ультразвукового и статического воздействий на кристаллы и непосредственного изучения этих структур в ,.. тт S 687 фиг. кристаллической решетке, которые вызываются ультразвуковым воздействием совместно со статическим нагружением. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения исследования при изгибных и изгибнопродольных ультразвуковых (УЗК) колебаниях образца. Последовательное включение источников 4 и 10 (УЗК) вызывает деформацию изгиба образца 7. Под действием нагревательного элемента 9 образец 7 испытывает дополнительную деформацию - статическую деформацию растяжения. Для обеспечения изгибно-продольной деформации образца 7 включают оба источника 4 и 10 (УЗК). При этом от источника 4 (УЗК) образец 7 испытывает деформацию растяжения, а от источника 10 УЗК - деформацию изгиба. Нагревательный элемент 9 обеспечивает дополнительную статическую деформацию растяжения . Илл. 2. S (Л 13 ND 00 00 1 оо 1Ч

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1238173 (51) 4 Н 01,1 37 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ мт /

:В

8 8 7

pug. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1153369 (21) 3789051/24-21 (22) 11.09.84 (46) 15.06.86. Бюл. № 22 (71) Витебский государственный педагогический институт им. С. М. Кирова (72) Г. С. Басенок и А. А. Мокеев (53) 621.385.833 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1153369, кл. Н 01 J 37/20, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОМИКРОСКОПИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ОБРАЗЦОВ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ

УЛЬТРАЗВУКА (57) Изобретение относится к технике микроскопии и может быть использовано при исследовании физических свойств металлов в условиях сочетания ультразвукового и статического воздействий на кристаллы и непосредственного изучения этих структур в кристаллической решетке, которые вызываются ультразвуковым воздействием совместно со статическим нагружением. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения исследования при изгибных и изгибнопродольных ультразвуковых (УЗ К) колебаниях образца. Последовательное включение источников 4 и 10 (УЗК) вызывает деформацию изгиба образца 7. Под действием нагревательного элемента 9 образец 7 испытывает дополнительную деформацию — статическую деформацию растяжения. Для обеспечения изгибно-продольной деформации образца 7 включают оба источника 4 и 10 (УЗК).

При этом от источника 4 (УЗК) образец 7 испытывает деформацию растяжения, а от источника 10 УЗК вЂ” деформацию изгиба.

Нагревательный элемент 9 обеспечивает допол н ител ьную стати чес кую дефо р м а ци ю ра стяжения. Илл. 2.

1238173

Изобретение относится к технике электронной микроскопии и может быть использовано при исследовании физических свойств металлов в условиях сочетания ультразвукового и статического воздействия на кристаллы и непосредственного изучения тех структур в кристаллической решетке, которые вызываются ультразвуковым воздействием совместно со статическим нагружением.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения исследований при изгибных и изгибно-продольных ультразвуковых колебаниях образца.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид сбоку.

Концентратор устройства выполнен в виде Н-образной пластины, включающей вертикальные стойки 1 и 2 полуволновой длины (фиг. 1) и горизонтальную перекладину 3. На внешней боковой поверхности вертикальной стойки 1 закреплен источник 4 ультразвуковых колебаний. На противоположных смежных торцах вертикальных стоек

1 и 2 с JloMoLU,üþ пластин 5 и винтов 6 закреплен образец 7 в виде пленки или фольги, прозрачных для электронного луча микроскопа. Пластины 5 закреплены на торцах вертикальных стоек 1 и 2 так, что между ними имеется окно 8 для прохождения электронного луча микроскопа. В горизонтальной перекладине 3 расположен нагревательный элемент 9, например, константановая спираль в термостойкой изоляции. На торце. вертикальной стойки 2 закреплен дополнительный источник 10 ультразвуковых колебаний. В средней части стойки 2 (в узле колебаний) установлена разрезная упругая конусная шайба 11, которая с помощью стандартного приспособления может быть установлена в соответствующее конусное отверстие гониометрического столика электронного микроскопа. Гониометрический столик устанавливается под углом а относительно оси 12 электронного луча (фиг. 2) так, что луч проходит мимо горизонтальной перекладины 3, воздействует на образец в окне 8 и дает его микроскопическое изображение или дифракционную картину.

Согласно фиг. 1 13 — эпюра колебаний стойки 1 и продольных колебаний образца 7;

14 — эпюра продольных колебаний стойки 2 и изгибных колебаний образца 7.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

На конце внешней боковой поверхности вертикальной стойки 1 Н-образной пластины закрепляют источник 4 ультразвуковых колебаний, а между противоположными торцами вертикальных стоек 1 и 2 закрепляют объектодержатель с образцом 7 тонкой фольги. К свободному торцу вертикальной стойки 2 Н-образной пластины прикрепляют дополнительный источник 10 ультразвуковых колебаний. При включении источника 4 ультраз вуковых колебаний в вертикальной стойке

1 Н-образной пластины возникает стоячая изгибная ультразвуковая волна с пучностью колебаний в месте расположения образца, что вызывает деформацию растяжения обДля обеспечения изгибно-продольной деформации образца 7 включают оба источника 4 и 10 ультразвуковых колебаний.

При этом от источника 4 ультразвуковых колебаний образец 7 испытывает деформацию растяжения, а от источника 10 ультразвуковых колебаний образец 7 испытывает деформацию изгиба. При включении же нагревательного элемента 9 образец 7 испытывает еще дополнительно статическую деформацию растяжения.

Амплитуда колебаний размеров образца измеряется по электронному изображению при малых увеличениях. Настройка в резонанс осуществляется плавным изменением частоты ультразвукового генератора.

Пример. Дислокационную структуру изучали на образцах из фольги алюминия и меди методом просвечивающей микроскопии на электронном микроскопе ЭММА — 2 при нормальной и повышенной до 120 С температуре со статической нагрузкой до 0,1 Н.

Частота дополнительного источника 10 ульт55 разца 7. Включение нагревательного эле10 мента 9 вызывает деформацию образца 7 в результате теплового расширения горизонтальной перекладины 3 Н-образной пластины, вызывающей соответствующее изменение расстояния между ее вертикальными стойками.

Для обеспечения изгибной деформации образца 7 выключают источник 4 ультразвуковых колебаний и включают дополнительный источник 10 ультразвуковых колебаний. При включении этого источника в вертикальной стойке 2 Н-образной пластины возникает стоячая продольная ультразвуковая волна с пучностью колебаний в месте расположения образца, что вызывает деформацию изгиба образца 7. Включение нагревательного элемснта 9 вызывает деформацию образца 7 в результате теплового расширения горизонтальной перекладины 3 Н-образной пластины, вызывающей соответствующее изменение расстояния между вертикальными стойками. Следовательно, при включении дополнительного источника 10 ультразвуковых колебаний образец 7 испытывает деформацию изгиба, а при включении нагревательного элемента 9 образец 7 дополнительно наряду с деформацией изгиба испытывает с изменением температуры статическую деформацию растяжения.

1238173

Формула изобретения

Составитель В. Гаврюшин

Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А. Гулько

Заказ 3299/54 развуковых колебаний составляла 35,3 кГц, а амплитуда 3 мкм при толщине фольги 810 A.

Установлено, что при нормальной температуре с наложением на образец изгибных ультразвуковых колебаний происходит рождение новых дислокаций в зоне изгиба, активизируется их перемещение.

При повышенной температуре и дополнительной статической нагрузке более интенсивно протекает процесс перемещения дислокаций.

Устройство для электронно-микроскопического исследования образцов при воздействии ультразвука по авт. св. № 1153369, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно содержит дополнительный источник ультразвуковых колебаний, установленный на противоположном объектодержателю торце второй свободной стойки пластины.