Способ контроля качества поверхности

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1807357 23/20 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССРОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Изобретенищим методам кизлучения и освнешнего отраизлучения от зести, а конкретнсимости парамизлучения от прности. е относится к неразрушаюонтроля с использованием новано на явлении полного жения (ПВО) рентгеновского ркально гладкой поверхноее - на существовании завиетров ПВО рентгеновского офиля отражающей поверхвышение чувстповерхностей з и (Вв(10 А) и оценки непло леннои цели в однократного ца используютт.н. "бесщелей стенкой котоК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) Измерения, контроль, автоматизация.1983, вып,4 (48), с.3Измерительная техника, 1983, М 6, с,27. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПОВЕ РХНОСТИ(57) Сущность изобретения: рентгеновский пучок с известной угловой полушириной В направляют под углом Й йз диапазона углов полного. внешнего отражения (ПВО) на Цель изобретения - по вительности измерений Вв высокого качества обработ обеспечение воэможности скостности поверхности;Для достижения постав известном способе вместо ПВО от исследуемого обра многократное ПВО в канале вего- коллиматора (3), одно исследуемый образец. Измеряют полуширину В зеркально отраженного пучка. По уширению В/В определяют параметр шероховатости й исследуемого зеркала с помощью градуировочной кривой зависимости В/В от В которую предварительно строят по нескольким точкам, измеренным для набора зеркал с известными значениям й. Используют многократное ПВО в канале "бесщелевого" коллиматора, одной стенкой которого служит исследуемый образец, а второй - плоское зеркало с известным параметром В, а в качестве В берут сумму полуширин обоих пучков на выходе коллиматора, 2 ил. рого служит исследуемый образец, а второй - плоское зеркало с известным параметром В, а в качестве В берут сумму полуширин обоих пучков на выходе коллиматора,В связи с тем, что в предложенной рентгенооптической схеме исследуемая поверхность как бы разбивается на малые участки (со статистически распределенными малыми значениями неплоскостности) между последовательными актами ПВО от обеих . стенок канала, то макроизгиб исследуемого образца проявится не в изменении угловой ширины пучка, как это имеет место при однократном ПВО от всей площади изогнутого зеркала, а в отличии углового расстояния между выходными пучками от значения 2 Й, Тем самым; в предложенном способе не только повышается многократно чувствительность, т,е. величина В/Вь но и появляется новое полезное свойство - возможность одновременно оценивать степень не- плоскостности образца,На фиг.1 и Фиг,2 изображены, соответственно, угловое распределение рентгеновского излучения, вышедшего из канала бесщелевого коллиматора в результате процесса многократного ПВО (фиг.1), и градуировочный график зависимости В/В от йг, полученный по результатам измерений на нескольких образцах с известными параметрами шероховатости поверхности (фиг,2).П р и м е р. Измерения проводились на рентгеновском рефлектометре. Расходимость исходного могнохроматического пучка МоКа 1 - излучения составляла В 1 - бф . Пучок имел лентообраэную форму с прямоугольным сечением в районе образца 5 мкм х 4 мм, Этот пучок под углом Й 3 направлялся в щель между двумя одинаковыми, наиболее гладкими из имевшихся в распоряжении (14 в - класса по ГОСТ 2789- 73), плоскими стеклянными пластинами, плотно прижатыми друг к другу, образуя таким образом бесщелевой коллиматор. Угловое распределение выходящего излучения (см.фиг.1) измерялось с помощью получения рентгеновских кривых качания кристалла-анализатора, которым служил высокосовершенный монокристалл кварца в рефлексе(1011), Замещаяодноиз "эталонных" стекол другим из имевшегося набора образцов с известными параметрами й, измерения повторялись, и по их результатам строился градуировочнцй график зависимости Вт/В от йг(см.фиг.2), Затем, для оценки шероховатости неизвестного образца, его также прижимали к одному из "эталонных" и повторяли вышеописанную процедуру измерений; по.полученному значению (Вг/В)х с помощью графика на фиг, 2 определяли величину (й)х неизвестного образца. Онаооказалась равной 350 А. Степень неплоскостности образца оценивалась как разность между угловым разнесением пиков на Фиг,1 и величиной 2 Й - 6, и составила около 11.Таким образом, продемонстрированы преимущества предлагаемого технического решения: применение многократного ПВО вместо однократного повышает чувствительность способа, по сравнению с извест.ным, в несколько раз, поскольку небольшиеуширения рентгеновского пучка при каждом5 акте ПВО суммируются, накапливаясь к выходу бесщелевого коллиматора; для оценкикачества сверхгладких зеркал укаэанныйрост чувствительности особенно важен, т,к,в этом случае погрешности известных спо 10 собов сравниваются (а иногда и превосходят) с измеряемой величиной, а методконтроля обязательно должен быть неразрушающим. т.е. механическая профилометрия не годится.15 Что же касается одновременного определения неплоскостности образца, то это -новая возможность, которой не было в известном способе, где измеряется только шероховатость поверхности.20 Формула изобретенияСпособ контроля качества поверхности,заключающийся в том, что рентгеновскийпучок с известной угловой полушириной Внаправляют под углом Й из диапазона уг 25 лов полного внешнего отражения на исследуемый образец, измеряют полуширину В,зеркально отраженного пучка, и по уширению Вг В определяют параметр шероховатости й поверхности образца с помощью30 градуировочной кривой зависимости В/Вот й, котбрую строя для набора эталонных образцов с известным значением й,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения чувствительности измерений35 поверхностей высокого качества обработкио,(й (10 А) и обеспечения возможностиоценки неплоскостности поверхности засчетиспользования многократного полного40 внешнего отражения вместо однократного,рентгеновский пучок направляют в бесщелевой коллиматор, составленный из исследуемого образца и плоского зеркала сизвестным параметром й, в качестве пара 45 метра В используют сумму полуширин обоих рентгеновских пучков на выходеколлиматора, а о неплоскостности поверхности судят по разности углового расстояния между пучками на выходе коллиматора50 и величиной 2 Й .