Способ контроля качества обработки поверхности

 

О Й И С А Н И Е (11)744224

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Со!се Советских

Социалистическим

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.03.78 (21) 2587369/18-28 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

С 01В 15/04 (53) УДК 531.717.2 (088.8) ло делам изо ретеиий делам изоб етеиий (43) Опуоликовано 30.06.80. Бюллетень № 24 и открытий (45) Дата опубликования описания 30.06.80 (72) Авторы изобретения

К. В. Киселева и А. Г. Турьянский

Ордена Ленина физический институт им. П. Н. Лебедева (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ОБРАБОТКИ

ПОВЕРХНОСТИ

ГосУдаРственный комитет (23) I1риоритет

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к рентгенооптическим методам контроля качества обработки поверхности, и в основном предназначено для контроля плоских кристаллических образцов.

Известен рентгенооптический способ контроля качества обработки поверхности по коэффициенту отражения падающего на образец излучения (1). 10

Недостатком устройства для реализации способа является его невысокая точность при контроле качества.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ конт- 15 роля качества обработки поверхности монокристаллов, заключающийся в том, что на контролируемую поверхность направляют скользящий рентгеновский пучок и регистрируют интенсивность зеркально-отраженного излучения (2).

Недостатком способа являются значительные ошибки измерения при контроле кристаллических образцов.

Указанный недостаток обусловлен с;!сд - 25 ющими причинами. В любом кристаллическом теле имеются наборы атомных плоскостей с разными значениями межплоскостного расстояния.

Поэтому для кристаллического образца при фиксированной длине волны падаюпгего излучения всегда существует множество положений, в которых происходит дифракция падающего излучения. Атомные плоскости исследуемого объекта, как правило, не совпадают с физической поверхностью, поэтому дифракция может не возникнуть.

В общем случае величина коэффициента зеркального отражения рентгеновских лучей обусловлена как шероховатостью поверхности, так и видом диаграммы рассеяния излучения в среде. В случае дифракции эта диаграмма меняется, что может привести к изменению коэффициента отражения, не связанному с шероховатостью no13 e P X I I OCZI I.

Цель изобретения — повышение точности контроля.

Это достигается тем, что перед регистрацией зеркально-отраженного излучения осуществляют вращение образца вокруг нормали к контролируемой поверхности при фиксированном х гле скольжения пучка рентгеновского излучения, измеряют интегральну10 интенсивность рассеяния н затем устанавливают образец в положение, при котором интенсивность дифрагированного излучения минимальна.

744224

На фиг. 1 изображена схема устройства для реализации способа, общий вид; на фиг. 2 — график изменения интенсивности дифрагированного излучения 7 в зависимости от угла поворота о образца вокруг нормали к контролируемой поверхности.

Устройство содержит генератор 1 рентгеновского излучения, создающий поток расходящихся лучей, коллиматор 2, направляющий часть потока иа кристалл монохроматор 3. Монохроматический пучок окончательно формируется коллпматором4 и направляется на образец 5. Излучение, отраженное образцом 5, проходит через ограничивающую щель б и регистрируется детектором 7. Дополнительный детектор 8 служит для регистрации рассся(шого излучения. Вращение монохроматора 3, образца 5, ограи!и(ивающей щели б и детекторов

7 и 8 осуществляется соответствепио вокруг осей 0 и 0 . Стрелками показано направление распространения реипеиовского пучка.

Способ осуществляется следующим образом.

В исходном положении детектор 7 развернут относительно контролируемой Ioверхности на заданньш угол из диапазон-! углов зеркального отрыжения. Вращением образца 5 вокруг оси 0 добиваются получения максимального сигнала, регистрируемого детектором 7, что соответствуег установке контролируемой поверхности образца 5 иод заданный угол наклона относительно рентгеновского пучка. После этого угловое положение образца 5 фиксируют, включа!от детектор 8 и начинают вращение образца 5 вокруг оси, перпендикулярной к контролируемой поверхности. При этом в положениях образца, при которых реализу!отся условия дифракции от какойлибо системы кристаллографичсских плоскостей, дифрагироваииое излучение выходит из образца и регистрируется детсктором 8. Для удобства сравнения результатов измерения к детектору 8 подключпот самопишущее устройство (ис показано) и осуществляют синхронную запись интегральной иитенсивност(! рассеянного излучения 1 в зависимости От угла поворота ы(.

Так как чувствительиая зона детектора охватывает неполную сферу рассеяния, то для более полного сбора данных можс! быть осуществлено повторение указанной операции при смещенном относительно ис= ходного положения детекторе 8. На измеренной зависимости 1(в) выбирают участок, соответствующий минимуму дифрагированного излучения, и устанавливают образец в выбраш!Ое положение. Снимают фиксацшо образцы относительно оси 0 и, одновреме(ио иоворач!шая образец 5 и детектор 7 вокруг oct! 0, регистрируют угловую

1р зависимость коэффициента зеркального отражения. Поскольку угол поворота образца в плоскости падения рент!еновского пучка мал (обычио менее 1 ), то возможность Iloпадания ооразцы в дифракциоииос положе15 пие также мала, и iic требуется иов! opllbtv измерений с помощью детектора. По нолучеиной зависимости судят о качестве обраooTKII поверхности кристаллического образца, например, путем сравнения измеренных

2р данных с градуировочными кривыми.

Применение способа позволяет исключить ошибки контроля, обусловленные криста,.(,i(«Ice!«iv(строением образца, и по !учит! дополнительную информацию о кристалли75 чсской структуре поверхностного слоя образцы с высокой точностью.

Ф о p ivI у л а II 3 0 О p c т е и li я

Зр Способ контроля качества обраоотки поверхности моиокристаллов, зыключыющийся в том, гго llà контролируемую поверхность направля!от скользящий рентгеновский пучок и регистрируют интенсивность зеркально-отраженного излучения, о т л ич а ю щи и ся тем, ч .-О, с целью повышеш .l точности контроля, перед ре Itcqv;tiitlcII зеркал(и!о-отрыжсииогo излучен!гя осуtilccTBл Iют p3(Uc(I(tc образ.(а вокруг норм;!г!и и контролируемой поверхносги при фиксированном у!.,!c скольжения пучка рентгеновel<0! излучеш(я, измеряют интегральную

1!нтсисивиость рассеяния и затем устынавг!ив((кзт образец 13 положение, при котором

45 иитснсивнос l! д!1фры! !(роваииого излу Icil!t( м 111(1(Ì а 1ьllа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СШЛ ¹ 3702933, кл. 250 — 51.5, 5р 1972

2. Лвторское свидетельство СССР по заявке № 2494314/28, кл. Ci 01В 15!00, 1978 (прототии) .

744224

pue. g

Рие. 2

Составитель В. Парнасов

Техред А. Камышникова

Корректор E. Осипова

Редактор Л. Павлова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1011/13 Изд. № 353 Гпраж 810 Подписное

НПО «Г1оиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4!5