Способ оценки технического состояния деталей



Способ оценки технического состояния деталей
Способ оценки технического состояния деталей
Способ оценки технического состояния деталей

 


Владельцы патента RU 2552601:

Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (RU)

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.

 

Изобретение относится к неразрушающим способам рентгеноструктурного контроля и может быть использовано для оценки технического состояния деталей авиационной техники, например лопаток, шестерен, дисков, при малоцикловой усталости с помощью рентгеноструктурного анализа как на стадии изготовления детали, так и в процессе ее ремонта.

Известен теоретический способ определения коэффициента концентрации напряжений на деталях газотурбинных двигателей (ГТД), под которым понимают отношение максимального радиального напряжения к окружному напряжению (Г.С. Скубачевский. «Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчет деталей», М., Машиностроение, 1981., 550 с., стр.211).

Недостатком данного способа является то, что способ является приближенным, не учитывающим физическое состояние материала поверхности детали, а данные, полученные данным способом, требуют верификации.

Известен способ определения ресурса работоспособности металла, заключающийся в том, что методом рентгеноструктурного анализа определяют значение структурно-чувствительного параметра, в качестве которого используется ширина рентгеновской линии, в исходном и постдеформационном состоянии, определяют деформационно-прочностные характеристики металла, а именно зависимости истинных напряжений и ширины рентгеновской линии от степени относительной остаточной деформации, и сравнивают деформационно-прочностные характеристики с допустимыми значениями, тем самым определяя работоспособность металла (RU 2261436 от 28.06.2004, МПК G01N 23/00, G01N 33/20, опубл. 27.09.2005, Бюл.№27).

Недостатком данного способа является то, что способ позволяет определять ресурс работоспособности детали только при условии, что известны результаты измерения в исходном состоянии, при этом для получения объективных значений ширины рентгеновской линии необходимо использовать одинаковые режимы рентгеносъемки и применять эталонные образцы.

Наиболее близким к заявленному является способ оценки технического состояния деталей, имеющих концентраторы напряжений, включающий снятие с детали рентгенограммы, по которой определяют остаточные напряжения сжатия, определение управляющего критерия и сравнение его с предельным значением (US 5625664 от 29.04.1997, МПК G01N 23/20).

Недостатком данного способа является то, что способ дает оценку технического состояния только в непосредственной зоне концентратора напряжений, при этом применение данного способа для металлических деталей ограничено в связи с тем, что в зонах концентрации напряжений деформация нелинейна. Также существует трудность применения способа для деталей сложной конструкции, где концентраторы напряжений расположены в труднодоступном месте.

Техническим результатом, на достижение которого направлен способ, является оценка технического состояния деталей в концентраторах напряжений или на поверхностях, близких к концентраторам напряжений, расположенных в плоскости вдоль направления распространения предполагаемого дефекта вглубь металла, на любой стадии, как изготовления, так и ремонта детали, а также повышение точности получаемых результатов для непосредственных концентраторов напряжений, где деформации изменяются не по линейному закону.

Технический результат достигается тем, что в способе оценки технического состояния деталей, имеющих концентраторы напряжений, включающем снятие с детали рентгенограммы, по которой определяют остаточные напряжения сжатия, определение управляющего критерия и сравнение его с предельным значением, новым является то, что при малоцикловой усталости для детали с n количеством концентраторов напряжений в качестве управляющего критерия используют среднее значение параметра напряженного состояния K n σ ¯ = i = 1 n ( σ з ' σ з ' ' ) n

где σ з ' - остаточные напряжения сжатия в точке с большей интенсивностью изменения остаточных напряжений i-го концентратора напряжений;

σ з ' ' - остаточные напряжения сжатия в точке с меньшей интенсивностью изменения остаточных напряжений сжатия i-го концентратора напряжений, далее среднее значение параметра напряженного состояния K n σ ¯ детали с n количеством концентраторов напряжений сравнивают с минимальным [ K n σ ] min и максимальным [ K n σ ¯ ] max предельными значениями, деталь возвращают в эксплуатацию, если среднее значение параметра напряженного состояния K n σ ¯ детали с n количеством концентраторов напряжений больше максимального предельного значения K ¯ n σ > [ K n σ ¯ ] max , или деталь снимают с эксплуатации, если среднее значение параметра напряженного состояния K n σ ¯ меньше минимального предельного значения K ¯ n σ < [ K n σ ¯ ] min , так как деталь находится в предельном состоянии на стадии образования дефекта, или деталь направляют на ремонт в случае, если среднее значение параметра напряженного состояния K n σ ¯ детали находится между минимальным и максимальным предельными значениями или принимает эти значения [ K n σ ¯ ] min K ¯ n σ [ K n σ ¯ ] max , то есть если деталь находится в «преддефектном» состоянии, на m поверхностях, расположенных в плоскости вдоль направления распространения предполагаемого дефекта вглубь металла вблизи n концентраторов напряжений, среднее значение параметра напряженного состояния определяется как K m σ ¯ = j = 1 m ( σ в ' σ в ' ' ) m

где σ в ' - остаточные напряжения сжатия в точке с большей интенсивностью изменения остаточных напряжений сжатия на j-й поверхности вблизи i-го концентратора напряжений;

σ в ' ' - остаточные напряжения сжатия в точке с меньшей интенсивностью изменения остаточных напряжений сжатия на j-й поверхности вблизи i-го концентратора напряжений, далее сравнивают среднее значение параметра напряженного состояния K m σ ¯ на поверхности вблизи концентраторов напряжений с минимальным [ K m σ ¯ ] min и максимальным [ K m σ ¯ ] max предельными значениями и деталь возвращают в эксплуатацию, если среднее значение параметра напряженного состояния K m σ ¯ на поверхности вблизи концентраторов напряжений меньше минимального предельного значения K ¯ m σ < [ K m σ ¯ ] min , или отправляют на ремонт, в случае если деталь находится в «преддефектном» состоянии, то есть среднее значение параметра напряженного состояния K m σ ¯ на поверхностях вблизи концентраторов напряжений находится между минимальным и максимальным предельными значениями или принимает эти значения [ K m σ ¯ ] min K ¯ m σ [ K m σ ¯ ] max , или деталь снимают с эксплуатации, когда среднее значение параметра напряженного состояния K m σ ¯ на поверхностях вблизи концентраторов напряжений больше максимального предельного значения K ¯ m σ > [ K m σ ¯ ] min .

На фигурах показаны:

Фиг.1 - деталь с концентраторами напряжений (от 1 до n) и с поверхностями вблизи концентраторов напряжений (от 1' до m).

Фиг.2 - i-й концентратор напряжений на детали.

Фиг.3 - j-я поверхность вблизи i-го концентратора напряжений, расположенная в плоскости вдоль направления распространения предполагаемого дефекта вглубь металла.

Способ осуществляется следующим образом.

Деталь с n количеством концентраторов напряжений и с m количеством поверхностей вблизи концентраторов напряжений (Фиг.1) подвергают рентгеновскому излучению. Затем снимают рентгенограмму для концентраторов напряжений (Фиг.2) и для поверхностей вблизи концентраторов напряжений (Фиг.3), расположенных в плоскости вдоль направления распространения предполагаемого дефекта вглубь металла.

Поверхности вблизи концентраторов напряжений (Фиг.3), расположенные в плоскости вдоль направления распространения предполагаемого дефекта вглубь металла, характеризуются более простой геометрией профиля, разным характером изменения напряженного состояния в отличие от поверхности с концентратором напряжений.

По рентгенограмме определяют остаточные напряжения сжатия для этих характерных зон.

Усталость - это накопление некоторой суммы повреждений в циклах пластической деформации. При малоцикловой усталости накопление идет во всем объеме образца. (Штремель М.А. О единстве в многообразных процессах усталости, «Деформация и разрушение материалов», №6 - 2011. Стр.1-12).

Для оценки технического состояния детали при малоцикловой усталости детали с n количеством концентраторов напряжений в качестве управляющего критерия применяют среднее значение параметра напряженного состояния K n σ ¯ , которое определяется по формуле (1):

K n σ ¯ = i = 1 n ( σ з ' σ з ' ' ) n , ( 1 )

где n - общее количество концентраторов напряжений на исследуемой детали;

σ з ' - остаточное напряжение сжатия в точке с большей интенсивностью изменения остаточных напряжений на i-м концентраторе напряжений;

σ з ' ' - остаточное напряжение сжатия в точке с меньшей интенсивностью изменения остаточных напряжений сжатия на i-м концентраторе напряжений.

Далее сравнивают полученное среднее значение параметра напряженного состояния K n σ ¯ с предельными минимальным [ K n σ ] min и максимальным [ K n σ ¯ ] max значениями данного параметра. Данные предельные значения получены экспериментальным путем в зависимости от работы детали.

В случае если среднее значение параметра напряженного состояния K n σ ¯ детали с n количеством концентраторов напряжений больше максимального предельного значения K ¯ n σ > [ K n σ ¯ ] max , то деталь возвращают в эксплуатацию.

В случае если среднее значение параметра напряженного состояния K n σ ¯ меньше минимального предельного значения K ¯ n σ > [ K n σ ¯ ] min , то деталь снимают с эксплуатации, так как деталь находится в предельном состоянии на стадии образования дефекта.

В случае если среднее значение параметра напряженного состояния K n σ ¯ детали находится между минимальным и максимальным предельными значениями или принимает эти значения [ K n σ ¯ ] min K ¯ n σ [ K n σ ¯ ] max , то деталь находится в «преддефектном» состоянии и ее направляют на ремонт.

«Преддефектное» состояние детали представляет собой начало необратимых процессов пластической деформаций и образования микротрещин в поверхностном слое в зонах концентраторов напряжений, которые регистрируются методами структурного анализа, но не могут быть определены методами дефектоскопии (УЗК, вихретоковый, ЛЮМ и т.д.). «Преддефектное» состояние металла наступает, когда необратимые изменения на уровне структуры произошли, и повреждение из-за усталости может развиться внезапно (А.А. Дуров, проф., д. т.н., проф., «Проблема оценки остаточного ресурса стареющего оборудования», дата обращения: 09.02.12, http://www.energodiagnostika.ru/ru/about_mmm/article/about_mmm _old_equipment.aspx).

Для оценки технического состояния детали при малоцикловой усталости на m поверхностях, расположенных в плоскости вдоль направления распространения предполагаемого дефекта вблизи n концентраторов напряжений, определяют среднее значение параметра напряженного состояния K m σ ¯ по формуле (2):

K m σ ¯ = j = 1 m ( σ в ' σ в ' ' ) m , ( 2 )

где m - общее количество поверхностей, расположенное в плоскости вдоль направления распространения предполагаемого дефекта вглубь металла вблизи n концентраторов напряжений;

σ в ' , σ в ' ' - остаточные напряжения сжатия в точке с большей интенсивностью изменения остаточных напряжений сжатия и в точке с меньшей интенсивностью изменения остаточных напряжений сжатия на j-й поверхности вблизи i-го концентратора напряжений соответственно.

Далее сравнивают среднее значение параметра напряженного состояния K m σ ¯ на поверхности вблизи концентраторов напряжений с минимальным и максимальным [ K m σ ¯ ] max предельными значениями среднего параметра напряженного состояния K m σ ¯ .

Если среднее значение параметра напряженного состояния K m σ ¯ на поверхности детали вблизи концентраторов напряжений меньше минимального предельного значения K ¯ m σ < [ K m σ ¯ ] min , то деталь возвращают в эксплуатацию.

Если среднее значение параметра напряженного состояния K m σ ¯ на поверхности вблизи концентраторов напряжений находится между минимальным и максимальным предельными значениями или принимает эти значения [ K m σ ¯ ] min K ¯ m σ [ K m σ ¯ ] max , то деталь находится в «преддефектном» состоянии.

Если среднее значение параметра напряженного состояния K m σ ¯ на поверхности вблизи концентраторов напряжений больше максимального предельного значения K ¯ n σ > [ K n σ ¯ ] min , то деталь снимают с эксплуатации.

Оценка технического состояния деталей данным способом позволит определять техническое состояние детали как в непосредственных концентраторах напряжений, так и на поверхностях, близких к концентраторам напряжений, расположенных в плоскости вдоль направления распространения предполагаемого дефекта вглубь металла, на любой стадии, как изготовления, так и ремонта детали, при этом повышается точность получаемых результатов для непосредственных концентраторов напряжений, где деформации изменяются не по линейному закону.

Пример

Оценка технического состояния дисков КНД при малоцикловой усталости

Диск компрессора низкого давления (КНД) является ответственной деталью газотурбинного двигателя (ГТД). На дисках КНД, в местах максимальной нагруженности деталей в эксплуатации (в опасных зонах концентраций напряжений), вид и уровень напряженного состояния известны. Экспериментально установлено, что на торцах обода дисков КНД уровень остаточных напряжений отличается не более чем в 1,5 раза. С увеличением наработки диска и степени повреждения диска происходит перераспределение напряженного состояния и релаксация напряжений (на стадии образования дефектов) на торцах обода диска. Наибольшее изменение параметров напряженного состояния на дисках КНД происходит в зонах концентраторов напряжений, а именно на заднем торце обода диска с правой стороны паза.

Для оценки технического состояния двух дисков КНД детали подвергли рентгеновскому излучению. Для регистрации рентгеновского спектра применяли ψ-модифицированный дифрактометр при следующих режимах рентгеносъемки: используемое излучение - титановое излучение Ti-Kα с фазой α-Ti и напряжением 25 кВ, током 6 мА, угол дифракции (угол Вульфа-Брегга) 2θ(11.0)=139°, осцилляция угла между падающим рентгеновским лучом и нормалью к поверхности исследования Δψ=±4°. Для измерения показателя отражения от атомной плоскости (11.0) кристаллической решетки гексагональной фазы α-Ti и остаточных напряжений сжатия использовали дугу гониометра 75 мм и коллиматор 5 мм и рентгеновскую постоянную упругости E/(1+ν)=83 ГПа с функцией обработки пика-Пирсона 7 при параболической функции вычитания фона.

По методу sin2ψ определяем остаточные напряжения сжатия на j-й поверхности вблизи i-го концентратора напряжений (Фиг.3). При этом оба диска имеют одинаковое количество пазов - 31. Определяем остаточные напряжения сжатия на заднем торце обода со стороны паза σ в ' = σ з j как напряжения с большей интенсивностью изменения остаточных напряжений и определяем остаточные напряжения сжатия на переднем торце обода со стороны паза σ в ' ' = σ n j как напряжения с меньшей интенсивностью изменения остаточных напряжений сжатия. При этом передний и задний торец обода формируют общую j-ю поверхность вблизи i-го концентратора напряжений (то есть лопаточного паза).

В ходе исследования двух дисков определили среднее значение параметра напряженного состояния K m σ ¯ на m поверхностях вблизи n концентраторов напряжений по формуле (2). С учетом того что σ в ' = σ з j и σ в ' ' = σ n j , среднее значение параметра напряженного состояния определяется:

K m σ ¯ = j = 1 m ( σ з j ' σ n j ' ' ) m .

При этом в ходе экспериментальных исследований были установлены предельные значения минимальное [ K m σ ¯ ] min = 1.2 и максимальное [ K n σ ¯ ] max = 1.6 для среднего значения параметра напряженного состояния K m σ ¯ при малоцикловой усталости.

В ходе исследования первого диска среднее значение параметра напряженного состояния K m σ ¯ = 1.4 , то есть деталь находится в «преддефектном» состоянии и требует ремонта.

В ходе исследования второго диска среднее значение параметра напряженного состояния K m σ ¯ = 2.1 , то есть деталь находится в предельном состоянии и ее снимают с эксплуатации.

Способ оценки технического состояния деталей, имеющих концентраторы напряжений, включающий снятие с детали рентгенограммы, по которой определяют остаточные напряжения сжатия, определение управляющего критерия и сравнение его с предельным значением, отличающийся тем, что при малоцикловой усталости для детали с n количеством концентраторов напряжений в качестве управляющего критерия используют среднее значение параметра напряженного состояния K n σ ¯ = i = 1 n ( σ з ' σ з ' ' ) n
где σ з ' - остаточные напряжения сжатия в точке с большей интенсивностью изменения остаточных напряжений i-го концентратора напряжений;
σ з ' ' - остаточные напряжения сжатия в точке с меньшей интенсивностью изменения остаточных напряжений сжатия i-го концентратора напряжений, далее среднее значение параметра напряженного состояния K n σ ¯ детали с n количеством концентраторов напряжений сравнивают с минимальным [ K n σ ] min и максимальным [ K n σ ¯ ] max предельными значениями, деталь возвращают в эксплуатацию, если среднее значение параметра напряженного состояния K n σ ¯ детали с n количеством концентраторов напряжений больше максимального предельного значения K ¯ n σ > [ K n σ ¯ ] max , или деталь снимают с эксплуатации, если среднее значение параметра напряженного состояния K n σ ¯ меньше минимального предельного значения K ¯ n σ < [ K n σ ¯ ] min , так как деталь находится в предельном состоянии на стадии образования дефекта, или деталь направляют на ремонт в случае, если среднее значение параметра напряженного состояния K n σ ¯ детали находится между минимальным и максимальным предельными значениями или принимает эти значения [ K n σ ¯ ] min K ¯ n σ [ K n σ ¯ ] max , то есть если деталь находится в «преддефектном» состоянии, на m поверхностях, расположенных в плоскости вдоль направления распространения предполагаемого дефекта вглубь металла вблизи n концентраторов напряжений, среднее значение параметра напряженного состояния определяется как K m σ ¯ = j = 1 m ( σ в ' σ в ' ' ) m
где σ в ' - остаточные напряжения сжатия в точке с большей интенсивностью изменения остаточных напряжений сжатия на j-й поверхности вблизи i-го концентратора напряжений;
σ в ' ' - остаточные напряжения сжатия в точке с меньшей интенсивностью изменения остаточных напряжений сжатия на j-й поверхности вблизи i-го концентратора напряжений, далее сравнивают среднее значение параметра напряженного состояния K m σ ¯ на поверхности вблизи концентраторов напряжений с минимальным [ K m σ ¯ ] min и максимальным [ K m σ ¯ ] max предельными значениями и деталь возвращают в эксплуатацию, если среднее значение параметра напряженного состояния K m σ ¯ на поверхности вблизи концентраторов напряжений меньше минимального предельного значения K ¯ m σ < [ K m σ ¯ ] min , или отправляют на ремонт, в случае если деталь находится в «преддефектном» состоянии, то есть среднее значение параметра напряженного состояния K m σ ¯ на поверхностях вблизи концентраторов напряжений находится между минимальным и максимальным предельными значениями или принимает эти значения [ K m σ ¯ ] min K ¯ m σ [ K m σ ¯ ] max , или деталь снимают с эксплуатации, когда среднее значение параметра напряженного состояния K m σ ¯ на поверхностях вблизи концентраторов напряжений больше максимального предельного значения K ¯ m σ > [ K m σ ¯ ] min .



 

Похожие патенты:

Использование: для классификации материалов относительно их эффективных атомных чисел на основании регистрации проникающего излучения, рассеянного от них в обратном направлении.

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.

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.

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.

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.

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.

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 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.

Использование: для контроля атомно-молекулярного и надмолекулярного строения целлюлозы в исходном состоянии и после различных физико-химических воздействий. Сущность изобретения заключается в том, что образцы целлюлозных объектов изготавливают в форме плоскопараллельных пластинок или прессованных таблеток и устанавливают в держателе так, чтобы в геометрии на отражение оси волокон были параллельны отражающим плоскостям, а в геометрии на просвет - перпендикулярны, что дает возможность определить толщину и длину элементарной фибриллы соответственно. Для определения степени кристалличности выбирают область углов рассеяния, в которой полностью регистрируется максимум, соответствующий рассеянию аморфной составляющей, рентгенограмму в этой области разделяют на пики, соответствующие рассеянию аморфной составляющей и отражениям от кристаллографических плоскостей, попадающим в тот же диапазон углов. По интегральным ширинам отражений устанавливают размеры кристаллитов в заданных кристаллографических направлениях. Для определения периодов и углов элементарной ячейки используют дополнительный держатель, позволяющий осуществлять вращение образца в своей плоскости, дифрактограмму регистрируют во всем интервале углов рассеяния с минимально возможным шагом по углу, а затем анализируют, используя структурные характеристики различных полиморфных модификаций целлюлозы. Технический результат: обеспечение возможности комплексных исследований изменений структуры аморфно-кристаллических целлюлоз, происходящих на атомном, молекулярном и надмолекулярном уровнях при одновременном сокращении времени, затрачиваемого на каждое исследование, и повышение точности определения периодов элементарной ячейки до четвертого знака после запятой. 4 ил., 6 табл.

Изобретение относится к области медицинской техники и предназначено для внутриполостной гамма-лучевой терапии злокачественных новообразований. Комплекс содержит средство для размещения больного, источник излучения, размещенный в средстве для его хранения, средство для перемещения источника излучения из средства для его хранения в выбранный канал облучения и его возврата по выполнении сеанса облучения и средства контроля и управления. Комплекс снабжен хранилищем, имеющим возможность перемещения, содержащим источник излучения, размещенный в средстве для его хранения, три ампулопровода для внутриполостной гамма-лучевой терапии шейки и тела матки, влагалища, прямой кишки, мочевого пузыря и полости рта, ампулопровод для внутриполостной гамма-лучевой терапии пищевода, бронхов и трахеи и шестнадцать ампулопроводов для внутритканевой гамма-лучевой терапии, средство для перемещения источника излучения из средства для его хранения в выбранный канал облучения и средство для выбора канала облучения, расположенное в верхней части хранилища и соединенное с каждым из ампулопроводов. Каждому из ампулопроводов соответствует канал облучения. Использование изобретения обеспечивает универсальность комплекса, а также надежность и безопасность его использования. 1 ил.

Использование: для определения плотности путем облучения контролируемого вещества потоком квантов источника электромагнитного излучения. Сущность изобретения заключается в том, что определяют плотность путем облучения контролируемого вещества потоком квантов источника электромагнитного излучения, регистрации обратно рассеянного излучения, использования интенсивности счета детектора излучения и калибровочного графика, при этом измеряют интенсивность счета детектора излучения и интенсивность счета мониторного детектора при различной глубине погружения защитного экрана, определяют нормированную интенсивность счета детектора излучения, находят пространственное распределение плотности контролируемого вещества путем сравнения зависимости нормированной интенсивности счета детектора излучения от глубины погружения защитного экрана с калибровочными графиками нормированной интенсивности счета детектора излучения от глубины погружения защитного экрана, полученными для контролируемого вещества при различных распределениях его плотности по глубине. Технический результат: повышение точности измерения в случае веществ с переменной по глубине плотностью. 3 ил.

Использование: для контроля технологии при изготовлении полупроводниковых метаморфных гетероструктур. Сущность изобретения заключается в том, что регистрируют кривые дифракционного отражения в режиме θ/2θ-сканирования от различных кристаллографических плоскостей, измеряют угловое положения пика от выбранной малой области эпитаксиального слоя с градиентом химического состава и вычисляют параметры решетки в различных направлениях на основе измеренных брэгговских углов, при эпитаксиальном росте слоя с градиентом химического состава в заранее произвольно выбранной малой области этого слоя формируется монокристаллический слой с однородным составом толщиной 50-100 нм, дающий отчетливый пик на кривых дифракционного отражения и не вносящий дополнительной упругой деформации. Технический результат: обеспечение возможности определения параметров решетки метаморфного слоя в произвольно выбранной малой области метаморфного слоя. 5 ил.

Изобретение используется для контроля качества многослойных сверхпроводников в процессе изготовления. Сущность изобретения заключается в том, что в процессе изготовления ленточного сверхпроводника исследуемые поверхности облучают световым потоком и регистрируют параметры отраженного светового потока, по которым определяют показатели преломления слоев. Показатели преломления слоев определяют с помощью предварительно полученных тарировочных зависимостей остроты кристаллографической текстуры слоев сверхпроводника от значения показателя преломления. Полученные значения показателей преломления сравнивают с диапазонами значений показателей преломления, обеспечивающими плотность критического тока сверхпроводника не менее 1·106 А/см2. Технический результат: обеспечение возможности мобильным образом с высокой скоростью контролировать качество слоев ленточного сверхпроводника. 1 табл., 5 ил.

Использование: для регистрации обратнорассеянного проникающего излучения. Сущность изобретения заключается в том, что система обследования с обратным рассеянием с изменяемыми геометрическими характеристиками содержит матрицу датчиков излучения, включающую один или большее количество датчиков обратнорассеянного излучения. Положение второго датчика обратнорассеянного излучения является изменяемым относительно положения первого датчика обратнорассеянного излучения, так что размер матрицы датчиков может быть изменен путем перемещения второго датчика излучения в положение заданного выравнивания с первым датчиком излучения или из этого положения. Система может содержать подвижное основание и по меньшей мере один из датчиков выполнен с возможностью перемещения относительно основания. Способы обследования объекта включают формирование матрицы датчиков путем перемещения второго датчика излучения в положение заданного выравнивания с первым датчиком излучения, освещение объекта остронаправленным лучом проникающего излучения и регистрацию обратнорассеянного излучения с использованием матрицы датчиков. Технический результат: обеспечение возможности контроля объекта на существенном расстоянии от системы обследования. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 17 ил.
Наверх