Способ контроля качества обработки поверхности

Способ контроля качества обработки поверхности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ изовеетиния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Соцмапистическип

Республик

< 85981О (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву е б72480 (22}Заявлено 10. 12. 79 (21) 2853834/18-28 с присоединением заявки № (23 } Приоритет (51)М. Кл.

G 01 В 15/00

3Ьеудорстеана!! комитет

СССР ао аелом изобротеиий и открытий

Опубликовано 30.08.81. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 02.09.81 (5З) "й 53 . 717. . 11(088.8) (72) Авторы изобретения!

В.М.Зубков, К.В.Киселева, И.Н.Сисакян и А.Г!.Турьянский

Ордена Ленина физический институт им. П. Н. Лебедева"

АН СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ

Изобретение относится к рентгеновским способам контроля качества обработки поверхности и в основном предназначено для контроля плоских образцов высших классов шероховатости.

По основному авт.св. Ф б72480 известен способ контроля качества обработки поверхности, заключающийся в том, что на контролируемую поверхность направляют наклонный рентгеновский пучок, регистрируют интенсивность зеркально отраженного излучения в одной или нескольких угловых точках, фиксируют угол скольжения Ч рентгеновского пучка относительнЬ контроли!

6 руемой поверхности в интервалах от

2,0-2,5 до 5-7 расчетных значений критического угла полного внешнего отражения контролируемого образца и

20 регистрируют угловое распределение интенсивности рассеянного излучения в интервале углов рассеяния от 9 до

2 11 ).

Однако этот способ контроля качества обработки поверхности недостаточно надежен и достоверен из-за влияния на интенсивность рассеянного излучения геометрического рельефа поверхности и внутренних дефектов поверхностного слоя.

Цель изобретения — повьппение надежности и достоверности контроля дефектности поверхностного слоя.

Цель достигается тем, что на контролируемую поверхность наносят покрытие в виде слоя химически инертного вещества толщиной 300-1000 А, физическая плотность которого отлична от плотности поверхностного слой, на контролируемую поверхность направляют наклонный рентгеновский пучок, регистрируют угловое распределение интенсивности рассеянного излучения, определяют интенсивность пиков рассеянного излучения от покрытия, и о степени дефектности поверхностного слоя судят по соотношению интенсив85981

20 ностей пиков рассеянного излучения до и после нанесения покрытия.

На фиг. 1 изображено устройство для осуществления способа; на фиг. 2 типичные угловые диаграммы рассея5 ния до и после нанесения тонкопленочного покрытия.

Устройство содержит генератор 1 рентгеновского излучения, ограничивающую щель 2, монохроматор 3, щели 4-6, поглощающий экран 7, детектор 8. Контролируемая поверхность, например образец 9, размещенный против экрана 7, помещен в вакуумную камеру 10. Ввод и вывод рентгеновского излучения из вакуумной камеры 10 осуществляется через берилливые окна ll и 12. Внутри камеры 10 расположен также источник 13, предназначенный для напыления на образец 9 тонкоплечного покрытия. Вращение монохроматора 3 и элементов 6-9 осуществляется, соответственно, вокруг осей 05 и 0 .

Тонкой ломаной линией на чертеже

25 показан ход распространения рентгеновского излучения, угол скольжения первичного пучка и угол выхода рассеянного, отсчитываемые от плоскости поверхности контролируемого образца, обозначены соответственно 9 и Ч

Сущность способа заключается в следующем.

При нанесении на поверхность образца с помощью вакуумного испарения покрытия в виде слоя из ряда элемен- 35 тов (например Ао, А() в интервале толщин покрытия 300-1000 К удается обеспечить повторение геометрического рельефа оптически полированной поверхности. В результате на внешней 40 и внутренней границах раздела возникает корреляция в расположении таких особенностей геометрического рельефа как выступы и впадины, которые при пропускании через них рентгеновского 45 излучения могут являться источниками рассеянного излучения. В случае нанесения слоя строго фиксированной толщины такая корреляция приводит к появлению интерференционных максимумов на угловой диаграмме рассеяния, причем интенсивность этих максимумов несет информацию о геометрическом рельефе поверхности. Для наблюдения интерференционной картины и однозначности получаемых из нее результатов необходимо выполнение следующих условий. Во-первых, толщина о

4 напыляемого покрытия 4 должна находиться в пределах 300-1000 R. При меньших значениях 4 образуется, как правило, несплошное покрытие, а при

d больших 1000 в. происходит ухудшение наследования внешней границей пленки рельефа поверхности подложки, вследствие ее неравномерного роста.

Во-вторых, покрытие должно быть из химически инертного материала, так как интенсивность рассеяния на внешней границе пленки может значительно измениться, например, вследствие неравномерного окисления. В-третьих, физическая плотность покрытия и поверхностного слоя образца должны значительно различаться, так как в противном случае невозможно рассеяние на внутренней границе раздела и, следовательно, интерференция излучения, рассеянного на разных границах раздела.

Способ осуществляется следующим образом.

Устанавливают детектор 8 в положение по направлению прямого рентгеновского пучка, удаляют щель 6 и, вращая образец 9 вокруг оси Q,oïðåäåляют интенсивность излучения проходящего через просвет между экраном 7 и поверхностью образца 9. Разворачивают образец 9 на заданный угол скольжения H по отношению к первичному пучку и фиксируют. Далее, перемещая детектор 8 с введенной щелью 6 вокруг оси 06,регистрируют угловую диаграмму рассеяния (фиг. 2 кривая !). После этого экран 7 отводят от образца 9 в сторону, включают источник 13 и наносят на поверхность образца покрытие в виде слоя химически инертного вещества толщиной 300-1000 Х. Возвращают экран 7 в йсходное положение и, повторяя указанные выше операции, повторно регистрируют угловую диаграмму рассеяния (фиг. 2 кривая 2).Далее из диаграмм, полученных до и после нанесения покрытия, подсчитывают интегральные интенсивности пиков рассеянного излучения и по величине их отношения судят о степени дефектности поверхностного слоя.

Нанесение покрытия в виде слоя химически инертного вещества вместе с остальными операциями позволяет значительно повысить надежность и достоверность контроля дефектности поверхностного слоя.

8598

Формула изобретения фас.1

Зм4 раг Свинца

Составитель В. Парнасов

Редактор E. Лушникова Техоед 3. Фанта Корректор С ° 111екмар

Заказ 7530/61 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5

Филиал IIIIII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ контроля качества обработки поверхности по авт.св. 11 672480, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и достоверности контроЛя дефектности поверхностного слоя, на контролируемую поверхность наносят покрытие в виде слоя химически инертного вещества 1а толщиной 300-1000 А, физическая плотность которого отлична от физической плотности поверхностного слоя, на контролируемую поверхность направля10 6 ют наклонный рентгеновский пучок, регистрируют угловое распределение интенсивности рассеянного излучения, определяют интенсивность пиков рассеянного излучения от покрытия, и о степени дефектности поверхностного слоя судят по соотновению интенсивностей пиков рассеянного излучения до и после нанесения покрытия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 672480, кл. 6 О! В 15/00, 1979 (прототип).