Устройство для визуализации электрических неоднородностей плоских объектов

 

Изобретение относится к методам исследования или анализа материалов и изделий путем исследования характеристик газового разряда и может быть использовано для неразрушающего контроля материалов и изделий. Применение устройства позволяет повысить точность оценки поверхности объекта. Устройство для визуализации электрических неоднородностей плоских объектов содержит источник напряжения, соединенный с его выводными клеммами разрядный конденсатор с прозрачной обкладкой и помещенной между поверхностью объекта и прозрачной обкладкой непрозрачной диэлектрической пластиной со сквозными микроканалами, заполненными инертным газом. Диэлектрическая пластина содержит краевую зону шириной не менее двух толщин пластины, причем давление инертного газа в микроканалах краевой зоны возрастает по направлению к краю пластины. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5135 G 03 В 41./00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4183738/24-25 (22) 19.01.8.7 (46) 30.01.90. Бюл. М 4 (71) Институт прикладной физики

AH БССР (72) Н.Е.Домород, И.И.Жигалко и В.В.Кожаринов (53) 543.257 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1003005, кл. С 03 В 41/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ПЛОСКИХ

ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к методам исследования или анализа материалов и изделий путем исследования характеристик газового разряда и может

Изобретение относится к методам исследования или анализа материалов и изделий путем исследования характеристик газового разряда, в частности к устройствам для визуализации. в поле токов высокой частоты.

Цель изобретения — повышение точности контроля за счет снижения фонового свечения разрядов в периферийных каналах.

Цель достигается за счет того, чтс неоднородность поля у края пластины компенсируется повышением пробивного напряжения и достигаются одинаковые условия зажигания разряда в центральных и периферийных микроканалах, т.е. устраняет<.л фоновое свечение по лери„„SU„„1539722 А1

2 быть использовано для неразрушающего контроля материалов и иэделий. Применение устройства позволяет повысить точность оценки поверхности объекта.

Устройство для визуализации электрических неоднородностей плоских объектов содержит источник напряжения, соединенный с его выводными клеммами разрядный конденсатор с прозрачной обкладкой и помещенной между поверхностью объекта и прозрачной обкладкой непрозрачной диэлектрической пластиной со сквозными микроканалами, заполненными инертным газом. Диэлектрическая пластина содержит краевую зону шириной не менее двух толщин пластины, причем давление инертного газа в микроканалах краевой зоны возрастает по направлению к краю пластины. 1 ил.

Сл метру пластины, что повышает качество визуализации поверхности объекта.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит оптический регистратор 1, расположенный над прозрачной обкладкой 2 конденсатора, на внутренней поверхности прозрачной обкладки 2 размещена непрозрачная ди,электрическая пластина 3 со сквозныГ ми микроканалами 4, заполненными инертным газом при пониженном давлении. Непрозрачная диэлектрическая пластина 3 с обеих сторон покрыта тонкой оптически прозрачной диэлектрической пленкой 5, герметизирующей микроканалы 4 (согласно одному из ва1539722 риантов выполнения пластины диэлектрическая пленка 5 может наноситься в несколько приемов, что и показано на чертеже). В качестве второй обкладки конденсатора используют плоский проводящий объект 6 с поверхностными неоднородностями 7.

Устройство работает следующим образом. 10

В процессе визуализации оптический регистратор 1 вместе с прозрачной обкладкой 2 конденсатора перемещают по исследуемой поверхности объекта 6, а на обкладку 2 конденсатора и объект

6 подают напряжение с генератора токов высокой частоты (не показан). При этом в микроканалах 4, попадающих на участки поверхности объекта 6 с неоднородностями 7, зажигается светящийся разряд, не распространяющийся на соседние микроканалы из-за непрозрачности материала диэлектрической пластины 3, что позволяет достичь высокой разрешающей способности устрой- 25 ства (диаметра микроканалов), а применение для заполнения микроканалов инертного газа при пониженном давлении (100 мм рт.ст.) позволяет снизить необходимую величину прило- 30 женного напряжения. Наличие краевой зоны (с повышенным, по сравнению с центром пластины 3, давлением инертного газа в микроканалах) по периметру диэлектрической пластины 3 устраняет свечение разрядов в периферийных микроканалах, обусловленное неоднородностью йоля, вносимой краями прозрачной обкладки 2 конденсатора, так как и в неоднородном поле имеет место зависимость пробивного напряжения от давления (аналогичная закону Пашена в однородном поле), хотя ее конкретный вид (как и вольт-амперной характеристики разряда) определяется формой электродов (включая шероховатость) и поэтому ее гораздо легче определить экспериментально, чем рассчитать. Наибольшее давление газа в микроканалах должно быть выбрано так, чтобы напряжение пробоя газа

50 в микроканалах было. ниже напряжения зажигания разряда (коронного или скользящего) в воздухе у края диэлектрической пластины 3. . Устройство может быть реализовано, например, следующим образом.

Можно предложить разные варианты практической реализации.

Герметизируют всю поверхность .пластины (диэлектрической пленкой 5)при определенном (минимальнбм) давлении, помещают ее на бездефектную поверхность объекта, подносят сверху прозрачной электрод до касания поверхности пленки 5, подают напряжение и отмечают краевую зону с фоновым свечением, затем снимают электрод и часть диэлектрической пленки 5 над краевой зоной, повышают давление инертного газа и вновь герметизируют краевую зону. Процесс может быть повторен для более узкой краевой эоны.

Пластину 3 с микроканалами 4 и нанесенной с одной стороны диэлектрической пленкой 5 помещают на поверхность объекта, выполненного в виде плоского прозрачного электрода (диэлектрическая пластина с прозрачным токопроводящим покрытием), с другой стороны к пластине подносят второй прозрачный электрод, подают на электроды напряжение и подвергают пластину неоднородному по поверхности нагреву (например, лучом лазера) через прозрачный электрод; регулируя (с помощью оптической системы) распределение интенсивности луча лазера, т.е ° распределение температуры по поверхности пластины, получают необходимое распределение давления инертного газа в микроканалах результат контролируют по распределению свечения через прозрачный электрод.

Применение предлагаемого устройства позволяет по сравнению с прототипом повысить качество визуализации за счет снижения фонового свечения в краевых микроканалах, а также повысить информативность получаемых изображений за счет выравнивания условий зажигания разряда в центральных и периферийных микроканалах.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для визуализации электрических неоднородностей плоских объектов, содержащее источник напряжения, соединенный с разрядным конденсатором, одна обкладка которого выполнена прозрачной, диэлектрическую пластину со сквозными каналами, Составитель И.Рогаль

Техред Л.Олийнык Корректор .Л.Патай

Редактор Н.Киштулинец

Заказ 217 Тираж 370 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.Óærîðoä, ул. Гагарина, 101

1539722 (С помещенную между обкладками конден- кой пластине выполнена краевая зона, сатора, оптический регистратор, рас- расположенная по ее периметру с шиположенный с внешней стороны прозрач- риной не менее двух толщин пластины, ной обкладки о т л и ч а ю щ е

У

5 давление инертного газа в микроканаг. е с я тем, что, с цепью повышения лах которой возрастает по направлению точности контроля за счет снижения к краю пластины, а напряжение пробоя фонового свечения разрядов в пери- в газе меньше, чем напряжение пробоя ферийных каналах, на диэлектричесв воздухе.