Рентгенотелевизионный микроскоп

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i i) 515977

Союз СоветскихСоциалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.02.74 (21) 1999813/26-25 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.76. Бюллетень М 20

Дата опубликования описания 07.07.76 (51) М. Кл 2 G 01N 23/04

Государствеилый комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.386(088.8) по делам извбретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

Н, В. Рабодзей, Е. M. Любимов, М. H. Надобников и А. А. Крохин (71) Заявитель (54) РЕНТГЕНОТЕЛЕВИЗИОННЫИ МИКРОСКОП

Изобретение относится к рентгенотелевизионным микроскопам, предназначенным для измерения расстояний между деталями внутренней структуры непрозрачных объектов при их непосредственном наблюдении в увиличен- 5 ном виде на телевизионном экране.

Известные рентгенотелевизионные микроскопы снабжены координатным устройством, обеспечивающим заданную ориентацию исследуемого объекта относительно оси просвечивания. Указанное устройство включает подвижную стенку рабочей камеры, подвижную плиту, являющуюся частью подвижной стенки, и манипулятор, проходящий внутрь рабочей камеры через подвижную плиту. Исследуемый объект закрепляется в патронодержателе манипулятора.

Однако такие устройства имеют только одну координатную систему, позволяющую решать ограниченный круг задач качественного 20 контроля и измерений структуры непрозрачных объектов.

При решении сложных метрологических задач рентгенотелевизионного контроля, например при пространственных измерениях слож- 25 ных, особенно протяженных, изделий электронной техники типа ЛБВ и ЛОВ, необходимо иметь две координатные системы: для одновременного перемещения и измерения объекта — в плоскости, перпендикулярной к оси 30 просвечивания, и в плоскости, меняющей свое положение по отношению к оси просвечивания.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

Это достигается тем, что предлагаемый микроскоп снабжен вторым координатным усгройством, изменяющим свою ориентацию в пространстве и выполненным в виде сменной головки, устанавливаемой на манипуляторе первого координатного устройства внутри рабочей камеры.

Сменная головка включает патрон, свободно вращающийся в корпусе, снабженном двумя соосными цапфами, оси которых перпендикулярны к оси манипулятора; полый микрометрический винт, установленный жестко в патроне и соосно с ним; рейку с винтовой нарезкой, которая сцеплена с микрометрическиvl винтом и при вращении его перемещается в направлении, параллельном продольной оси манипулятора, по направляющим, жестко закрепленным на одной из упомянутых цапф.

Рейка несет на себе два (или более) кронштейна, служащих для закрепления протяженных объектов. Сам патрон может вращаться вокруг своей оси, а вместе с корпусом вокруг оси цапф и оси манипулятора. Для отсчета перемещения объекта вдоль заданной ориентации относительно оси просвечивания

515977

65 служит шкала, закрепленная на микрометрическом винте, и индекс-указатель, установленный на направляющих рейки.

Таким образом, рентгенотелевизионный измерительныи микроскоп, обеспеченный двумя взаимно-связанными координатными устройствами (для перемещения и измерения объектов в плоскости, перпендикулярной к оси просвечивания, и для измерения ориентации объекта в пространстве под любым заданным углом относительно оси просвечивания) позволяет измерять линейные и угловые размеры детали внутренней структуры, видимые только при определенной ориентации объекта, при взаимодействии указанных устройств.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого рентгенотелевизионного микроскопа; на фиг. 2 — схематический разрез манипулятора.

Исследуемый объект 1 располагают внутри рабочей камеры 2 на пути пучка 3 рентгеновских лучей, выходящего из источника 4 и направленного на мишень рентгеночувствительного преобразователя, размещенного в передающей камере 5. Кабелем 6 передающая камера 5 соединяется с телевизионным монитором 7, на экране которого наблюдается увеличенное изображение внутренней структуры объекта 1. Для перемещения объекта 1 внутри рабочей камеры 2 и измерений служат два координатных устройства, первое из которых содержит подвижную стенку 8 рабочей камеры 2, перемещающуюся параллельно оси 9 просвечивания, подвижную плиту 10, которая перемещается перпендикулярно к перемещению стенки 8, манипулятор 11, проходящий внутрь рабочей камеры 2 через подвижную плиту 10 и измерительные шкалы (не показаны). Манипулятор 11 на конце, расположенном внутри рабочей камеры 2, имеет съемную головку 12, которая является вторым координатно-отсчетным устройством и содержит корпус 13, в котором свободно вращается полый патрон 14; корпус 13 имеет две соосные цапфы 15 и 16, оси которых перпендикулярны к продольной оси манипулятора 11; полый микрометрический винт 17, установленный жестко в патроне 14; рейку 18 с винтовой нарезкой, сцепленную с микрометрическим винтом

17 и перемещающуюся по направляющим 19, которые жестко связаны с цапфой 15; кронштейны-держатели 20 и 21, установленные на рейке 18 и имеющие зажимные элементы 22 и 23 установки контролируемого объекта 1.

Зажимный элемент 22 является ведущим, а элемент 23 свободно вращается в расточке кронштейна 21.

Кронштейны 20 и 21 могут перемещаться. вдоль рейки 18. Для вращения объекта 1 в зажимных элементах 22 и 23 служит телескопический карданный валик 24, проходящий через отверстие в микрометрическом винте 17 и управляемый рукояткой 25.

Расположение объекта 1 под углом к оси просвечивания 9 и плавное изменение заданного угла осуществляют с помощью рукоятки.

1О

1 3

ЗО

:50 55

26, расположенной на конце манипулятора 11 вне рабочей камеры 2. Вращение от рукоятки

26 передается трубкам 27 и 28, образующим телескопическую пару, и через коническую шестерню 29, неподвижно установленную на трубке 28, на коническую шестерню 30, сцепленную с шестерней 29. Шестерня 30 жестко связана с цапфой 15 корпуса 13 и при своем вращении меняет угол между осью микрометрического винта 17 и осью манипулятора 11.

При необходимости дополнительных ориентационных поворотов манипулятор 11 поворачивается вокруг своей оси в расточке корпуса

31 с помощью рукоятки 32. При этом ось цап<, 15 и 16, а следовательно, и ось кронштейно.:держателей 20 и 21 меняет положение в пр > странстве. Для коррекции положения объек .

1 относительно оси просвечивания 9 служи рукоятка 33 ходового винта 34, связанная с ним ходовой гайкой 35. Линейные перемещения объекта 1 после его ориентации в плоскости, расположенной под углом к оси просвечивания 9, осуществляется путем вращения рукоятки 36, расположенной на конце трубки

37, телескопически связанной с трубкой 38, вращение которой от трубки 37 передается через шпонку. На конце трубки 38 жестко смонтирована коническая шестерня 39, вращение которой передается микрометрическому винту

17 через паразитную шестерню 40, свободно вращающуюся на цапфе 16, и через сцепленную с ней шестерню 41, неподвижно установленную на микрометрическом винте 17.

Величина линейного перемещения рейки 18 вместе с объектом 1, установленным в крон. штейнах-держателях 20 и 21, отсчитывается по круговой шкале 42, установленной на микрометрическом винте 17.

Индекс-указатель 43 расположен на направляющих 19 рейки 18.

При работе оператор предварительно устанавливает на манипуляторе 11 сменную головку 12, зажимные элементы 22 и 23 которой по своим посадочным размерам и конфигурации соответствуют контролируемому объекту. Затем с помощью упомянутых двух координатноотсчетных систем объект 1 ориентируют в пространстве в необходимом для измерения положении, позволяющем наблюдать детали внутренней структуры, видимые только при определенной ориентации. Действительное положение объекта наблюдают через окно рабочей камеры 2, а изображение деталей внутренней структуры — на экране телевизионного монитора 7.

Формула изобретения

1. Рентгенотелевизионный микроскоп, содержащий источник рентгеновского излучения, передающую камеру с рентгеночувствительным преобразователем, телевизионную систему замкнутого типа, рабочую камеру, координатное устройство, выполненное в виде подвижной стенки рабочей камеры и манипуля515977 тора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он содержит дополнительное координатное устройство, выполненное в виде сменной голоьки манипулятора, содержащей держатель исследуемого объекта, средства для обеспечения линейного и угловых перемещений держателя, причем приводы указанных перемещений установлены телескопически в манипуляторе первого координатного устройства.

2. Рентгенотелевизионный микроскоп по п. 1, отличающийся тем, что сменная головка манипулятора содержит патрон, корпус которого снабжен двумя соосными цапфами, ось которых перпендикулярна к оси манипулятора, микрометрический винт, жестко закрепленный в указанном патроне, рейку с винтовой нарезкой, которая зацеплена с указанным микрометрическим винтом и на которой расположены к >онштейны для закрепления исследуемых объектов, причем рейка закреплена в направляющих, установленных на одной из цапф, и предусмотрены средства для проворота всей головки вокруг оси манипулятора, средства для поворота цапфы с направляющими и средства для поворота патрона с микрометрическим винтом независимо от положения оси патрона по отношению к оси ма1р нипулятора, выполненные, например, в виде трех конических шестсрен, средняя из которых паразитная и установлена с возможностью свободного поворота относительно другой из указанных цапф.

3. Рентгенотелевизионный микроскоп по п. 2, отличающийся тем, что на микрометрическом винте установлена шкала, а на направляющих рейки — индекс-указатель.

515977

Составитель К. Кононов

Техред Е. Подурушина

Редактор А. Баландин

Корректор T. Гревцова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1848/3 Изд. № 1375 Тира>к 1010 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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