Способ и устройство для регистрации кривых дифракционного отражения



Способ и устройство для регистрации кривых дифракционного отражения
Способ и устройство для регистрации кривых дифракционного отражения

 


Владельцы патента RU 2539787:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Российской академии наук, (ИК, РАН) (RU)

Использование: для регистрации кривых дифракционного отражения. Сущность изобретения заключается в том, что пучок рентгеновского излучения заданного диапазона от источника рентгеновского излучения пропускают через две диафрагмы, а интенсивность рентгеновского излучения, подвергшегося дифракции в исследуемом кристалле, определяют с помощью детектора при последовательном изменении параметров условий снимаемого рентгеновского рефлекса, в котором параметры условий дифракции изменяют модуляцией межплоскостного расстояния снимаемого рентгеновского рефлекса посредством ультразвукового излучения, генерируемого электроакустическим резонатором, при этом исследуемый кристалл размещают за первой диафрагмой по ходу рентгеновских лучей, сканируют условия дифракции путем модуляции межплоскостного расстояния в кристалле-анализаторе, акустически связанном с электроакустическим резонатором, причем исследуемый кристалл размещают в положении брэгговской дифракции выбранного рефлекса, а параметры условий дифракции сканируют с помощью детектора, соединенного с блоком регистрации стоячей волны, на который подают синхроимпульс с генератора, использующегося для возбуждения ультразвуковых колебаний в электроакустическом резонаторе. Технический результат: обеспечение возможности регистрации кривых дифракционного отражения путем управления параметрами рентгеновского пучка с помощью ультразвука, при котором отсутствует необходимость в предварительной подготовке образца и нет ограничений на его размер. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Предлагаемая группа изобретений относится к области рентгенодифракционных методов и может быть использована для неразрушающего контроля совершенства кристаллов и пленок путем регистрации кривых дифракционного отражения.

Известен способ и устройство для регистрации кривых дифракционного отражения, заключающийся в том, что пучок рентгеновского излучения заданного диапазона от источника рентгеновского излучения пропускают через две диафрагмы, а интенсивность рентгеновского излучения, подвергшегося дифракции в исследуемом кристалле, определяют с помощью детектора при последовательном изменении параметров условий снимаемого рентгеновского рефлекса, в котором параметры условий дифракции изменяют модуляцией межплоскостного расстояния снимаемого рентгеновского рефлекса посредством ультразвукового излучения, генерируемого электроакустическим резонатором (патент RU 2466384, МПК G01N 23/20, опубликован 10 июня 2012 г.).

В этом изобретении в качестве элемента, сканирующего параметры дифракции, используется электроакустический резонатор, который акустически связан с исследуемым образцом посредством склейки. Регистрация кривых дифракционного отражения происходит за счет измерения интенсивности дифракции от исследуемого объекта в зависимости от фазы ультразвукового колебания.

Существенным недостатком данного способа является необходимость подбора длин исследуемого образца и электроакустического резонатора, а также особая конфигурация образца с целью возбуждения в нем стоячей акустической волны требуемой амплитуды; образец должен иметь специальную форму резонатора упругих колебаний с прецизионной обработкой торцев для обеспечения высокой акустической добротности. Следовательно, при смене образца требуется его особая подготовка для введения в акустический контакт с электроакустическим резонатором: подбор длин, шлифовка граней, склейка. Данные операции трудоемки и весьма дороги и могут внести изменения в кристаллическую структуру исследуемого объекта.

Задачей предлагаемого способа является устранение недостатков известного метода.

Техническим результатом является создание способа регистрации кривых дифракционного отражения путем управления параметрами рентгеновского пучка с помощью ультразвука, при котором отсутствует необходимость в предварительной подготовке образца и нет ограничений на его размер.

Поставленные техническая задача и результат достигаются тем, что в способе регистрации кривых дифракционного отражения, заключающемся в том, что пучок рентгеновского излучения заданного диапазона от источника рентгеновского излучения, пропускают через две диафрагмы, а интенсивность рентгеновского излучения, подвергшегося дифракции в исследуемом кристалле, определяют с помощью детектора при последовательном изменении параметров условий снимаемого рентгеновского рефлекса, в котором параметры условий дифракции изменяют модуляцией межплоскостного расстояния снимаемого рентгеновского рефлекса посредством ультразвукового излучения, генерируемого электроакустическим резонатором, исследуемый кристалл размещают за первой диафрагмой по ходу рентгеновских лучей, сканируют условия дифракции путем модуляции межплоскостного расстояния в кристалле-анализаторе, акустически связанном с электроакустическим резонатором. При этом исследуемый кристалл размещают в положении брэгговской дифракции выбранного рефлекса, а параметры условий дифракции сканируют с помощью детектора, соединенного с блоком регистрации стоячей волны, на который подают синхроимпульс с генератора, использующегося для возбуждения ультразвуковых колебаний в электроакустическим резонаторе. Длину волны рентгеновского излучения выбирают в диапазоне 0,1-1,0 ангстрем, причем длина волны ультразвукового излучения, по крайней мере, в три раза больше ширины рентгеновского пучка.

Известно устройство для регистрации кривых дифракционного отражения, содержащее источник рентгеновского излучения, размещенные последовательно за ним первую щелевую диафрагму, первый гониометр, вторую щелевую диафрагму, второй гониометр, а также детектор излучения, генератор электрических колебаний и подключенный к нему электроакустический резонатор (патент RU 2466384, МПК G01N 23/20, опубликован 10 июня 2012 г.).

Недостатком данного устройства является необходимость неподвижного скрепления исследуемого образца и электроакустического преобразователя, причем при этом размеры, ориентация и форма исследуемого кристалла должны соответствовать расчетным значениям, что существенно усложняет измерения и накладывает особые условия на подготовку образцов.

Задачей изобретения является создание устройства, обеспечивающего надежную и точную регистрацию кривых дифракционного отражения без наложения особых условий на исследуемые кристаллы и проведение экспериментов без использования сложных подготовительных процедур и механических перемещений элементов рентгенооптической схемы.

Техническим результатом является создание устройства, обеспечивающего упрощение процедуры исследования кристалла и повышение ее надежности и точности.

Поставленные техническая задача и результат достигаются тем, что в устройстве для регистрации кривых дифракционного отражения исследуемого кристалла, содержащем источник рентгеновского излучения, размещенные последовательно за ним первую щелевую диафрагму, первый гониометр, вторую щелевую диафрагму, второй гониометр, а также детектор излучения, генератор электрических колебаний и подключенный к нему электроакустический резонатор, на первом гониометре установлен исследуемый кристалл, а на втором гониометре - рентгеноакустический анализатор, состоящий из электроакустического резонатора и рентгенооптического кристалла-анализатора. При этом детектор подключен к блоку анализатора стоячей волны, который электрически связан с генератором электрических колебаний. Электроакустический резонатор и рентгенооптический кристалл-анализатор скреплены между собой неподвижно, например посредством склейки. В качестве электроакустического резонатора применена кварцевая пластина, а в качестве рентгенооптического кристалла-анализатора применена пластина кремния или германия. Блоку анализатора стоячей волны выполнен многоканальным.

Существо предлагаемой группы изобретений поясняется схемой и графиком, представленными на фигурах:

на фиг.1 представлена конструктивная схема предлагаемого устройства;

на фиг.2 - кривая дифракционного отражения, полученная предлагаемым способом в устройстве, представленном на фиг.1.

Предлагаемое устройство (фиг.1) содержит последовательно расположенные источник рентгеновского излучения 1, щелевую диафрагму 2, измеряемый образец (исследуемый кристалл) 3, закрепленный в кристаллодержателе первого гониометра 4, вторую щелевую диафрагма 5, за которой расположен второй гониометр 6, в кристаллодержателе которого размещен рентгеноакустический анализатор 7. Последний содержит скрепленные вместе, например, клеем электроакустический резонатор 8 и рентгенооптический кристалл-анализатор 9. За рентгеноакустическим анализатором 7 по ходу рентгеновских лучей установлен детектор 10. Детектор подключен к блоку анализатора стоячей волны 11, который электрически подключен к генератору электрических колебаний 12. Последний электрически подключен к электроакустическому резонатору 8 рентгеноакустического анализатора 7.

Предлагаемый способ реализуется в разработанном устройстве следующим образом. Пучок рентгеновского излучения, длина волны которого находится в диапазоне от 0,1 до 1,0 ангстрем, направляют от источника 1 на диафрагму 2, которая обеспечивает сужение пучка с целью получения параллельного пучка вместо расходящегося. Узкий пучок падает на образец (исследуемый кристалл) 3 под углом Брэгга для соответствующего рефлекса, который отражает его в сторону второй диафрагмы 5, обеспечивающей получение излучения, ограниченного небольшим спектральным и угловым интервалом. Это излучение падает на рентгенооптический кристалл 9 рентреноакустического анализатора 7, установленного на кристаллодержателе гониомерта 6. В названном кристалле с помощью электроакустического резонатора 8 и генератора электромагнитных сигналов 12 возбуждают стоячую ультразвуковую волну растяжения-сжатия, что вызывает модуляцию параметра решетки. Блок многоканального анализатора стоячей волны 11, на который подается синхроимпульс с генератора электромагнитных сигналов 12, обеспечивает запись интенсивности дифракции в зависимости от фазы ультразвукового колебания, что в свою очередь позволяет регистрировать с помощью детектора 10 кривую дифракционного отражения снимаемого рентгеновского рефлекса без механического поворота кристалла.

При функционировании устройства на электроакустический резонатор 8 с первого выхода генератора электромагнитных волн 12 подают сигнал, соответствующий резонансной частоте f названного резонатора, состоящего из рентгеноакустического анализатора и электроакустического резонатора, конструктивно представляющего собой пьезоэлектрический преобразователь. Последний создает ультразвуковое излучение, длина волны которого, по крайней мере, в три раза больше ширины рентгеновского пучка, который направляют на исследуемый образец (кристалл). Со второго канала генератора 12 синхроимпульс, совпадающий с резонансной частотой f, подают на блок анализатора стоячей волны 11, который выполнен многоканальным.

При этом в рентгенооптическом кристалле 9 создают однородную в пространстве и переменную во времени деформацию, которая приводит к модуляции на частоте f параметра кристаллической решетки. Такая модуляция позволяет сканировать параметры пучка, дифрагированного на исследуемом образце (кристалле), и с помощью блока многоканального анализатора 11 позволяет зарегистрировать с помощью детектора 10 интенсивность в зависимости от фазы колебания ультразвукового анализатора, тем самым производя измерение КДО. При увеличении амплитуды ультразвуковой деформации возрастает диапазон сканирования, а при уменьшении деформации понижается шаг сканирования и возрастает точность.

При проведении экспериментов образцы (исследуемые кристаллы) оставались неподвижным, измерение проводилось с помощью блока многоканального анализатора стоячей волны (АСВ). Принцип работы АСВ состоит в том, что каждому каналу записи соответствует свое определенное значение амплитуды ультразвуковой деформации, которое в свою очередь соответствуют своему значению межплоскостного расстояния. Вследствие этого каждой фазе ультразвуковой волны соответствует такое же изменение в выполнении условия Брэгга, аналогичное повороту кристалла. Размер каждого канала зависит от таких параметров, как амплитуда ультразвуковой деформации и резонансная частота рентгеноакустического элемента, и составляет примерно 0,004×Т (Т - период ультразвуковых колебаний), что соответствует порядка 0,01 угл. сек при регистрации стандартным способом - механическим поворотом.

КДО, получаемые при таком способе регистрации, аналогичны кривым качания, полученным способом, принятым за прототип, и соответствуют кривым, измеренным традиционным способом, т.е. с помощью поворота кристалла. Существенным преимуществом предлагаемого способа и устройства является возможность быстрой смены образца, поскольку для этого в отличие от известного способа не требуется производить дополнительный расчет, обработку и его склейку с ультразвуковым резонатором.

На фиг.2 приведен пример КДО, полученной предлагаемым способом, полуширина составляет 10,36 сек.

Как показали эксперименты, предлагаемый способ позволяет адаптировать простые рентгеновские дифрактометры, которые не оснащены точными гониометрами, в том числе однокристальные, для измерения КДО с высокой точностью.

Проведение экспериментов с помощью многоканального анализатора АСВ позволяет получать КДО за времена порядка половины периода ультразвуковых колебаний, т.е. около 3 микросекунд. Таким образом, данный способ измерения КДО дает возможность проведения времяразрешающих экспериментов на простых гониометрических системах. При этом нет необходимости в специальной подготовке образцов.

Приведенные аргументы подтверждают промышленную применимость предлагаемого способа и устройства для регистрации кривых дифракционного отражения.

1. Способ регистрации кривых дифракционного отражения в исследуемом кристалле, заключающийся в том, что пучок рентгеновского излучения заданного диапазона от источника рентгеновского излучения пропускают через две диафрагмы, а интенсивность рентгеновского излучения, подвергшегося дифракции в исследуемом кристалле, определяют с помощью детектора при последовательном изменении параметров условий снимаемого рентгеновского рефлекса, в котором параметры условий дифракции изменяют модуляцией межплоскостного расстояния снимаемого рентгеновского рефлекса посредством ультразвукового излучения, генерируемого электроакустическим резонатором, отличающийся тем, что исследуемый кристалл размещают за первой диафрагмой по ходу рентгеновских лучей, сканируют условия дифракции путем модуляции межплоскостного расстояния в кристалле-анализаторе, акустически связанном с электроакустическим резонатором, причем исследуемый кристалл размещают в положении брэгговской дифракции выбранного рефлекса, а параметры условий дифракции сканируют с помощью детектора, соединенного с блоком регистрации стоячей волны, на который подают синхроимпульс с генератора, использующегося для возбуждения ультразвуковых колебаний в электроакустическом резонаторе

2. Способ регистрации кривых дифракционного отражения по п.1, отличающийся тем, что длина волны рентгеновского излучения находится в диапазоне 0,1-1,0 ангстрем.

3. Способ регистрации кривых дифракционного отражения по п.1, отличающийся тем, длина волны ультразвукового излучения, по крайней мере, в три раза больше ширины рентгеновского пучка.

4. Устройство для регистрации кривых дифракционного отражения исследуемого кристалла, содержащее источник рентгеновского излучения, размещенные последовательно за ним первую щелевую диафрагму, первый гониометр, вторую щелевую диафрагму, второй гониометр, а также детектор излучения, генератор электрических колебаний и подключенный к нему электроакустический резонатор, отличающееся тем, что на первом гониометре установлен исследуемый кристалл, а на втором гониометре - рентгеноакустический анализатор, состоящий из электроакустического резонатора и рентгенооптического кристалла-анализатора, причем детектор подключен к блоку анализатора стоячей волны, который электрически связан с генератором электрических колебаний.

5. Устройство для регистрации кривых дифракционного отражения по п.4, отличающееся тем, что электроакустический резонатор и рентгенооптический кристалл-анализатор скреплены между собой неподвижно, например, посредством склейки.

6. Устройство для регистрации кривых дифракционного отражения по п.4, отличающееся тем, что в качестве электроакустического резонатора применена кварцевая пластина.

7. Устройство для регистрации кривых дифракционного отражения по п.4, отличающееся тем, что в качестве рентгенооптического кристалла-анализатора применена пластина кремния или германия.

8. Устройство для регистрации кривых дифракционного отражения по п.4, отличающееся тем, что блок анализатора стоячей волны выполнен многоканальным.



 

Похожие патенты:

Использование: для недеструктивного исследования тела человека. Сущность изобретения заключается в том, что сканирующее устройство для визуализации с обратнорассеянным пучком излучения содержит источник излучения, фиксированную экранирующую плиту и вращающееся экранирующее тело, расположенное между источником излучения и сканируемым объектом соответственно, в котором фиксированная экранирующая плита является стационарной относительно источника излучения, а вращающееся экранирующее тело выполнено с возможностью вращения относительно фиксированной экранирующей плиты.

Изобретение относится к использованию мягкого рентгеновского излучения для исследования сверхгладких оптических поверхностей и многослойных элементов, в частности для аттестации оптических элементов дифракционного качества.

Использование: для определения концентрации элемента в веществе сложного химического состава. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют облучение пробы анализируемого вещества монохроматическим гамма- или рентгеновским излучением с одновременной регистрацией интенсивностей характеристического излучения и некогерентно рассеянного этой же пробой первичного излучения, при этом установление концентрации определяемого элемента проводят по аналитическому параметру, учитывающему влияние фона характеристического излучения.

Использование: для досмотра людей. Сущность изобретения заключается в том, что система для осуществления сканирования имеет два сканирующих модуля, которые размещены параллельно друг другу, кроме того, в противостоящем положении друг относительно друга.

Использование: для определения термостойкости изделий из сверхтвердой керамики на основе кубического нитрида бора. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют термообработку испытуемых образцов в вакууме или в инертном газе с последующим анализом, при котором определяют степень превращения алмазоподобных форм нитрида бора в графитоподобную фазу с гексагональной структурой и по ней судят о величине термостойкости изделий, при этом перед термической обработкой образцы дробят до величины фракций размером 100÷500 мкм, а анализ образцов производят рентгенофазовым методом.

Изобретение относится к области металлургии и машиностроения. Для предотвращения брака по механическим свойствам непрерывно отожженной металлической заготовки и обеспечения максимального выхода годного осуществляют управление непрерывной термообработкой металлических заготовок, которое включает неразрушающий непрерывный контроль получаемой в результате термообработки характеристики механических свойств, при этом в качестве контрольной характеристики используют значение удельных энергозатрат, проводят сравнение значений текущих энергозатрат со значениями энергозатрат, полученными из предварительно установленных регрессионных зависимостей механических свойств от удельных энергозатрат, обеспечивающими получение необходимых механических свойств, и регулируют режим термообработки заготовки, обеспечивая попадание величины удельных энергозатрат в интервал допустимых значений.

Использование: для определения зарядового состояния атомов в субнанослойных пленках на поверхности металлов и полупроводников. Сущность: заключается в том, что поверхность анализируемого объекта облучают ионами инертных газов низких энергий, регистрируют энергетический спектр отраженных ионов от поверхности, измеряют энергетическое положение и величины пиков адатомов субнанослойной пленки и пиков атомов адсорбента (подложки) в энергетическом спектре отраженных ионов, по энергетическому положению пиков в спектре определяют типы адатомов и атомов подложки, затем такие измерения проводят на тест-объекте с различными концентрациями адатомов в пределах от чистой поверхности адсорбента (подложки) до одного моноатомного слоя, далее определяют зависимости величин пиков тест-подложки и адатомов от концентрации адатомов, по отношениям величин пиков адатомов и подложки анализируемого объекта и тест-объекта соответственно определяют концентрацию адатомов на поверхности анализируемого объекта, затем с использованием спектров для чистых массивных материалов подложки и адатомов по линейной экстраполяции определяют величины пиков для найденных концентраций, затем по отношениям измеренных пиков адатомов и подложки анализируемого объекта к линейно-экстраполированным величинам пиков определяют зарядовое состояние адатомов и атомов подложки (адсорбента).

Использование: для неразрушающего исследуемую поверхность контроля температурных условий эксплуатации и разрушения трубных элементов паровых и водогрейных котлов.

Использование: для формирования изображения в режиме обратного рассеяния. Сущность заключается в том, что сканирующее устройство включает в себя источник излучения, стационарную экранную пластину и вращающееся экранное тело, расположенные соответственно между источником излучения и сканируемым объектом, причем стационарная экранная пластина зафиксирована относительно источника излучения, а вращающееся экранное тело поворачивается относительно стационарной экранной пластины.

Использование: для выполнения рентгеновского анализа образца. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют облучение образца рентгеновскими лучами из полихромного источника рентгеновского излучения; используют комбинированное приспособление для регистрации XRD и XRF, содержащее сканирующий селектор длины волны и по меньшей мере один детектор рентгеновского излучения, предназначенный для регистрации рентгеновских лучей, выбранных селектором длины волны; и выполняют XRD-анализ образца путем выбора по меньшей мере одной фиксированной длины волны рентгеновских лучей, дифрагированных образцом, с использованием сканирующего селектора длины волны и регистрации рентгеновских лучей с выбранной фиксированной длиной волны (длинами волн) на одном или нескольких значениях угла φ дифракции на образце с использованием детектора (детекторов) рентгеновского излучения; и/или выполняют XRF-анализ образца путем сканирования длин волн рентгеновских лучей, испускаемых образцом, с использованием сканирующего селектора длины волны и регистрации рентгеновских лучей со сканированными длинами волн с использованием детектора (детекторов) рентгеновского излучения.

Использование: для определения концентрации примесей в монокристалле. Сущность изобретения заключается в том, что в нейтронном спектрометре обратного рассеяния изменяют температуру эталонного кристалла до момента, когда межплоскостное расстояние эталонного кристалла совпадет с межплоскостным расстоянием исследуемого кристалла, и вычисляют относительное изменение межплоскостного расстояния исследуемого кристалла в данной точке. Измерение величины межплоскостного расстояния исследуемого кристалла относительно эталонного проводят в нескольких «m» точках, по всем измеренным точкам исследуемого кристалла, вычисляют среднее значение межплоскостного расстояния исследуемого кристалла, определяют изменение пространственного распределения концентрации примесей для каждой точки исследуемого кристалла относительно полученного среднего значения. Технический результат: обеспечение возможности получения многомерной картины распределения примесей. 2 ил.

Использование: для определения оптимальной температуры пассивации трубных элементов теплоэнергетического оборудования. Сущность изобретения заключается в том, что подготавливают эталон, подвергают его термоциклированию, при проведении которого методом рентгеновской дифракции определяют внутренние структурные напряжения I рода и II рода, строят зависимости внутренних структурных напряжений I и II рода от температуры термоциклирования, по которым определяют область одновременной релаксации внутренних структурных напряжений и соответствующую ей температуру пассивации. Технический результат: обеспечение возможности определения оптимальной температуры пассивации для различных видов сталей на основе оценок напряженного состояния теплонапряженных поверхностей. 2 н.п. ф-лы, 7 ил., 3 табл.

Использование: для испускания лучей и формирования изображений посредством проникающего излучения. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для испускания лучей содержит: цилиндр; источник излучения, расположенный в цилиндре, для испускания луча; и коллиматор, расположенный в цилиндре. Коллиматор позволяет испущенному источником излучения лучу формировать секториальные пучки лучей во множестве положений в осевом направлении цилиндра. Цилиндр имеет формирующую узкие пучки часть, расположенную вдоль осевой длины цилиндра, соответствующей упомянутому множеству положений. Секториальные пучки лучей принимают форму узких пучков посредством формирующей узкие пучки части, когда цилиндр поворачивается вокруг оси вращения. Технический результат: обеспечение возможности повышения качества изображения. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Использование: для рентгеноспектрального определения размеров наночастиц в образце. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют последовательное облучение в режиме прохождения и в режиме отражения исследуемой области образца пучками монохроматизированных рентгеновских лучей с энергией, соответствующей их минимальному и максимальному поглощению вблизи К-краев поглощения рентгеновского излучения атомами элементов, входящих в состав исследуемой области образца, регистрацию кривых малоуглового рассеяния рентгеновских лучей в режиме прохождения при первом и втором взаимно перпендикулярных положениях образца и в режиме отражения от исследуемой области образца при вращении образца в плоскости регистрации и при неподвижном кристалле-монохроматоре и определение размеров наночастиц по форме кривых малоуглового рассеяния рентгеновских лучей. Технический результат: обеспечение возможности определения наноразмерных образований в толще материала, в том числе нерегулярных и/или хаотически распределенных наночастиц в образце. 11 ил.

Использование: для классификации материалов относительно их эффективных атомных чисел на основании регистрации проникающего излучения, рассеянного от них в обратном направлении. Сущность изобретения заключается в том, что исследуемый объект сканируют проникающим излучением, характеризуемым некоторым распределением энергий, и проникающее излучение, рассеянное исследуемым объектом, регистрируют путем создания сигнала первого датчика, различающего материалы с высоким и низким эффективным атомным числом при первом наборе условий относительно распределения энергий проникающего излучения, и создания сигнала второго датчика, различающего материалы с высоким и низким эффективным атомным числом при втором наборе условий относительно распределения энергий проникающего излучения. Происходит создание изображения, основанного на функции сигнала первого датчика и сигнала второго датчика, причем также происходит объединение сигнала первого датчика и сигнала второго датчика с созданием разностного изображения, обеспечивающего возможность различения материала с высоким значением Z и материала с низким значением Z. Технический результат: повышение степени разрешения по энергии при обратном рассеянии рентгеновского излучения объектом. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 9 ил.

Использование: для оценки технического состояния деталей посредством рентгеноструктурного контроля. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют снятие с детали рентгенограммы, по которой определяют остаточные напряжения сжатия, определение управляющего критерия и сравнение его с предельным значением, при этом при малоцикловой усталости для детали с n количеством концентраторов напряжений в качестве управляющего критерия используют среднее значение параметра напряженного состояния, далее среднее значение параметра напряженного состояния детали с n количеством концентраторов напряжений сравнивают с минимальным и максимальным предельными значениями, деталь возвращают в эксплуатацию, если среднее значение параметра напряженного состояния детали с n количеством концентраторов напряжений больше максимального предельного значения, или деталь снимают с эксплуатации, если среднее значение параметра напряженного состояния меньше минимального предельного значения, так как деталь находится в предельном состоянии на стадии образования дефекта, или деталь направляют на ремонт в случае, если среднее значение параметра напряженного состояния детали находится между минимальным и максимальным предельными значениями или принимает эти значения, то есть если деталь находится в «преддефектном» состоянии. Технический результат: обеспечение возможности оценки технического состояния деталей в концентраторах напряжений или на поверхностях, близких к концентраторам напряжений, расположенных в плоскости вдоль направления распространения предполагаемого дефекта вглубь металла, а также повышение точности получаемых результатов для непосредственных концентраторов напряжений. 3 ил.

Использование: для определения компонентного состава потока многофазной жидкости. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для определения компонентного состава потока многофазной жидкости содержит источник рентгеновского излучения и детектор, установленные по разные стороны трубы, по которой протекает поток многофазной жидкости, датчик для измерения давления, подключенный к трубе, датчик контроля и стабилизации интенсивности рентгеновского луча, источник рентгеновского излучения и волнодисперсионный спектрометр закреплены на одной оси, перпендикулярной оси симметрии трубы так, чтобы излучение от источника рентгеновского излучения к волнодисперсионному спектрометру проходило через окна, врезанные в трубу, причем в корпусе волнодисперсионного спектрометра расположен кристаллический монохроматор-анализатор, установленный под углом к лучу от источника рентгеновского излучения так, чтобы выполнялось условие Брэгга для линии излучения из спектра источника рентгеновского излучения, за кристаллическим монохроматором-анализатором по направлению распространения дифрагированного луча установлен сцинтилляционный счетчик ионизирующего излучения, а датчик контроля и стабилизации интенсивности рентгеновского излучения установлен за кристаллическим монохроматором-анализатором на одной оси с источником рентгеновского излучения. Технический результат: повышение точности и скорости анализа компонентного состава потока многофазной жидкости. 2 ил.

Использование: для исследования нанометрических несовершенств монокристаллических полупроводниковых пластин и гетероструктур, а также диэлектрических подложек. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют измерение угла дифракции от исследуемой плоскости с помощью рентгеновской однокристальной дифрактометрии со скользящим квазипараллельным рентгеновским пучком с суммарной расходимостью и сходимостью пучка 12′-24′ асимметричных отражений от кристаллографических плоскостей, расположенных под углом более 10° к базовой плоскости, совпадающей с поверхностью интерфейса гетероструктуры, и поворот гетероструктуры до получения максимального отражения, при этом выбирают новую базовую плоскость, совпадающую с одной из наклоненных к интерфейсу кристаллографических плоскостей, относительно которой проводят экспозиции для асимметричных съемок с углами падения и отражения, соответствующими данной кристаллографической плоскости таким образом, что угол падения на новую базовую плоскость составляет сумму брегговского угла для исследуемой плоскости и угла ее разворота относительно новой базовой плоскости. Технический результат: обеспечение возможности экспонирования плоскостей, не подлежащих экспонированию другими способами. 8 ил.

Использование: для определения структуры молекулярных кристаллов. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют подготовку поликристаллического или порошкообразного материала, воздействуют на него монохроматическим рентгеновским излучением, региструют дифракционную картину, определяют угловые положения центров тяжести всех линий, осуществляют индицирование полученной картины, определяют параметры элементарной ячейки и пространственной группы, выполняют разложение полученной дифракционной картины на сумму интегральных интенсивностей, производят поиск структуры путем построения узловой сетки и определяют геометрию молекулы расчетными методами, определяют параметры структуры и выполняют построение теоретической дифракционной картины, сравнивают полученную теоретическую рентгенограмму с экспериментальной и уточняют структуру, при этом определение положения атомов в молекулярном кристалле осуществляется построением узловой сетки и анализом наиболее вероятных точек положения атомов по определенным формулам и дискретным уточнением различных структурных факторов и электронной плотности в каждой точке полученной узловой сетки с оценкой вероятности. Технический результат: обеспечение возможности проведения анализа как молекулярной, так и кристаллической структуры поликристаллических образцов и порошкообразных материалов без проведения сложной операции пробоподготовки и без проведения большого количества теоретических расчетов для определения основных характеристик структуры. 7 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройству компьютерной томографии. Устройство содержит канал сканирования, стационарный источник рентгеновского излучения, размещенный вокруг канала сканирования и содержащий множество фокальных пятен излучения и множество стационарных детекторных модулей, размещенных вокруг канала сканирования и расположенных напротив источника рентгеновского излучения. При этом линии удлинения внешних сторон секториальных пучков излучения, излучаемых из двух фокальных пятен излучения, соответственно размещенных на одном конце и другом конце множества фокальных пятен излучения, пересекаются в точке пересечения, и линия, образованная соединением точки пересечения с центральной точкой поверхности приема излучения каждого из детекторных модулей, перпендикулярна поверхности приема излучения каждого из детекторных модулей, при наблюдении в плоскости, пересекающей канал сканирования. Использование изобретения позволяет увеличить скорость анализа данных. 17 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх