Способ контроля дефектов обработки поверхности образца

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля дефектов обработки поверхности по отражению пучка рентгеновского излучения. Цель изобретения - улучшение линейной разрешающей способности. Перемещают образец относительно пучка в плоскости пучка при сохранении угла его падения. Выводят образец из зоны действия пучка. Повторяют эти операции при нескольких положениях образца, получаемых путем его разворота вокруг нормали на фиксированные углы. По совокупности полученных коэффициентов отражения судят о наличии дефектов. Улучшение линейной разрешающей способности достигается за счет усреднения фазовых соотношений между излучением от отдельных микроучастков поверхности и усреднения по углу скольжения рентгеновского пучка и по дозе облучения поверхности образца. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ.

РЕСПУБЛИК (51)4 С 01 В 11/30

8.. Е@„":."уц

t ATi--!.". !:= 1 0

E::;; .;(--, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3539997/24-63 (22) 18.01.83 (46) 23.05.89. Бюл. Р 19 (7!) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (72) А.Г.Турьянский и О.П.Федосеева (53) 531.717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 647521, кл. G Ol В 15/00, 1979.

<54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ОБРАЗЦА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля дефектов обработки поверхности по отражению пуч" ка рентгеновского излучения. Цель

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля дефектов обработки поверхностей.

Цель изобретения — улучшение линейной разрешающей способности.

- Сущность способа состоит в реконструкциидвумерной функции распределения коэффициента зеркального отражения по совокупности линейных рефлексов, полученных при различных положениях образца относительно рентгеновского пучка. Это достигается за счет усреднения фазовых соотношений между излучением от отдельных микроучастков поверхности и усреднения по углу скольжения рентгеновсÄÄSUÄÄ 1481592 А 1

2 изобретения — улучшение линейной разрешающей способности. Перемещают образец относительно пучка в плос-. кости пучка при сохранении угла его падения ° Выводят образец иэ зоны действия пучка. Повторяют эти операции при нескольких положениях образца, получаемых путем его разворота вокруг нормали на фиксированные углы.

По совокупности полученных коэффициентов отражения судят о наличии дефектов. Улучшение линейной разрешающей способности достигается эа счет усреднения фазовых соотношений между излучением от отдельных микроучастков поверхности и усреднения по углу скольжения рентгеновского пучка и по дозе облучения поверхности образца. 4 ил. кого пучка и по дозе облучения поверх- ности образца, На фиг.! приведена схема устройства для реализации способа с основ- > ными функциональными элементами, вид в плоскости падения рентгеновского пучка; на фиг.2 — то же, вид в плоскости образца; на фиг.3 — часть блока детектирования с коллимационной системой; на фиг.4 — электрическая блок-схема. системы управления и обработки данных. Ъ, Устройство для реализации способа содержит источник 1, создающий расходящийся полихроматический поток рентгеновского излучения, кристаллмонохроматор 2, коллиматор 3, форми4

Процесс дальнейших измерений управляется 3ВМ 17 (фиг.4) . Команда начала измерений подается на таймер 18 и на электропривод 19 механизма линейного сканирования, обеспечивающий проведение контролируемой поверхности через сечение рентгеновского пучка с постоянной скоростью s направлении, лежащем в плоскости поверхности образца.

Поступающие в процессе линейного сканирования импульсные оптическйе сигналы от сцинтилляционных кристаллов IO преобразуются в электрические и последовательно усиливаются с помощью ФЭУ 20 и 21, предусилителей

22 и 23 и усилителей 24 и 25 и затем селектируются по амплитуде дискриминаторами 26 и 27 и по каждому каналу суммируются электронными счетчиками 28 и 29. После окончания заданного. времени сканирования таймером 18 выдаются сигналы, поступающие на электропривод 19, электронные счетчики 28 и 29, электропривод 30 механизма углового сканирования и

ЭВМ 17. При этом соответственно производится отключение электропривода 19, запираются входы электронных счетчиков 28 и 29, начинается угловое сканирование образца относительно нормали к поверхности и введение в память ЭВМ 17 результатов счета . .числа импульсов во всех каналах измерения. После поворота на заданный угол гониометром 31 выдаются сигналы, поступающие на электропривод,30 и

3ВМ 17, производится отключение электропривода 30 и выдается команда начала измерений, поступающая на электропривод 19 h электронные счет чики 28 и 29. По окончании М-го цикла измерений из ЭВМ 17 на электроприводы 30 и 1 9 подается. команда остановки, производится математическая обработка полученных данных, результаты которой выводятся на,цисплей 32 или цифропечатающее устройство 33.

Способ может быть реализован на базе серийно выпускаемого рентгеновского оборудования и мини-3ВМ.

Предлагаемый способ позволяет улучшить линейную разрешающую способность измерений и повысить достоверность и экспрессность контроля.

Формула изобретения

Способ контроля дефектов обработ-: ки поверхности образца, заклю45

3 1481592 рующий монохроматизированный пучок, f направленный на образец 4, блок 5 детектирования, обеспечивающий одновременную регистрацию N пучков (N = 50) рентгеновского излучения. IЯели 6 — 8

5 служат для ограничения угловой расходимости пучка в плоскости падения.

С помощью механизма 9 сканирования осуществляются шаговый поворот образ- 10 ца 4 относительно нормали к его поверхности и линейные перемещения параллельно нормали к контролируемой поверхности. Изменения углов скольжения рентгеновского пучка относитель-15 но поверхности кристаллмонохроматора

2 и образца 4 производится путем поворота соответствующих элементов вокруг осей О» и 0 . Направление распространения рентгеновского пуч- 20 ка показано штриховой линией.

Блок 5 детектирования (фиг,З) содержит набор сцинтилляционных кристаллов 10, установленных в плоскости, составляющей угол 3- 6 с направ- 25 лением рентгеновского пучка, набор светопроводящих элементов 11, контактирующих с сцинтилляционными кристаллами 10 и ФЭУ, светозащитные экраны 12. ФЭУ, входящие в состав 30 блока 5 детектирования, показаны в качестве начальных элементов электронного тракта усиления (фиг.4).

Перед сцинтилляционными кристаллами установлена коллимационная система, содержащая щеле- и каналообразующие экраны 13 и .14. Объем между каналами откачен и герметизирован с помощью бериллиевой пластины 15. Кристалл 10 и экраны 12 и 14 закреплены 40 на сетчатой опоре 16.

В исходном положении блок 5 детектирования .с ограничивающей щелью 8 шириной не более половины пространственной полуширины сечения пучка установлен под заданный угол, равный удвоенному углу скольжения ((.

Вращением образца 4 вокруг оси 0 до" биваются получения. максимальной величины сигнала, регистрируемой бло ком 5 детектирования, что соответст" вует установке образца в отражающее положение. Найденное положение фиксируют, увеличивают ширину щели, до величины, обеспечивающей регистрацию зеркально отраженного излучения от всех облучаемых участков контролируемой поверхности и выводят поверхность из рентгеновского пучка.

5 148 чающийся в том, что на контролируемую поверхность наклонно направляют пучок рентгеновского излучения, перемещают образец, регистрируют интенсивность зеркально отраженного излучения, отличающийся тем, что, с целью улучшения линейной разрешающей способности перемещают образец относительно пучка в

) 592 6 плоскости пучка при сохранении угла

его падения, выводят образец из эоны действия пучка и повторяют эти операции при нескольких положениях

5. образца, получаемых путем его разворота вокруг нормали на фиксированные углы,и по совокупности полученных коэффициентов отражения судят о наличии дефектов.!

48!592

40® Ф

Составитель В.Лисовой

Редактор Н.Бобкова Техред М.Яндык

Корректор М. Самборская.

Заказ 4977 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета:по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101