Способ определения внутренних напряжений в монокристаллах

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЙТЮЛЬСТВУ Своз СоветскмхСоцмавстмцесаихРеспублик(45 ЯДата опубликования описания 15.12. ударстаенаа камнтевета Мнннатраа СССРаа делам нзааретеннйн атнрмтнй 21.386 088,8) М. Генки 72) Автор изобретены рьковсклй исследовательский физико-технический инст(71 Заявитель СПОСОБ ОПИЯЕПЕНИЯ БНУГРЕННИХ НАДЕЯВН 8 3 ВНОКРИСТАПИХ Изобретение относится к рентгвновским способаи определения внутренних напряжений в монокристаллах по измеряемой на рентгеновском дифрактометрв поворотами исследуемого монокристалла величине изиенения брэгговских угдов отражения рентгеновских дучей.Известен способ, по котороиу внутренние напряженйя определяют по изменению угла, измеряемого между брэгговскиий максимумами отражения одного рентгеновского луча от двух кристаллографических плоскосте исследуемого монокристалла. Точность отсчета граничных значений интервала углов поворота исслвдувиого монокристалда по брэгговским максимумам позволяет измерить их малые угдовыв смещения, что дает возможность оценить найряжвния в иссдедуеиом монокристаллв.Однако условие совместного дифрактоиетрирования брзгговских максимумов отражения рентгеновского луча от двух кристаллографических пдоскоствй ограничивает и усложняет известный способ необходимостью совмещать ось зоны отражающих крис= тадлографических плоскостей с осью 5 вращения исследуемого монокристалла при дифрактоиетрировании. В сдучае анизотропного поля упругих напряжений в исследуемом ионокристадле известный способ не дает одноо значных результатов, поскольку фиксируемые изменения разности брэгговских углов могут являться суммарным эффектои различных по величине и з аку напряжений, нормальных к повернутым одна относительно д другой отражающим кристаллографичеснии плоскостяи. По известному способу смещения брэгговских максимумов измеряют не непосредственно в соответствуацеи их малости интервале углов, а вычисляют как малые разности йзмеренных полных углов между брзгговскиии максимумами в случаях напряженного и неыапряженного исследуемого ионокристадла.Это вносит болыив относительныв 1 погреиности в определение смещений3брэгговских максимумов.Цель изобретения - повышение точности измерений.Цели достигают, направляя на исследуемый монокрйсталл два рент- б геновских луча, пересекающихся ыа исследуемом участке под углом, равным разности их брэгговских углов, и отражающихся от одной кристалло 1 О графической плоскости, причем напряжения определяют по изменению разности брэгговских углов отражения этих лучей.Используя отражения двух рент геновских лучей от одной кристаллографической плоскости, исключают недостатки известного способа, связанные с необходимостью воспроизводить и сопоставлять брзгговские отражения рентгеновского луча от 2 О двух кристаллографических плоскостей исследуемого монокристалла.Выбирая величину угла между падающими рентгеновскими лучами, равную разности их брзгговских углов отражения, сокращают на эту величину измеряемый интервал, доводя его до области разности угловых приращений брэгговских максимумов. Этим исключают недостаток известного 30 способа, связанный с необходимостью вычислять искомые приращения как малые разности измеренных полных углов между брэгговскими максимумами отражения. . Г)На чертеже приведена схема установки для реализации предлагаемого способа.Рентгеновские лучи 1 и 2 располагаются в плоскости перпендикуляр 40 ной к оси 5 поворота исследуемого монокристзлла Ф, под углом с=В,-О где 8 и д - брэгговские углы отражения рентгеновских лучей 1 и 2 соответственно. Возникающие в 45 процессе поворота исследуемого монокристалла брэгговские отражения рентг еновских лучей регистрируются детектором 5.Нормальные к отражающей крис о таллографической плоскости внутренние напряжения 6 исследуемого монокристалла вычисляют по расчетной формулеЕ у8Цг4где Е - модуль упругости исследуемого моыокристадла в ыаправлеыии,нормальном к отражающей кристаллографической плоскости; ч - уголповорота напряженного исследуемогомонокристалла от положения при котором наблюдают брзгговский максимум отражеыия рентгеновского луча2, до положения при котором наблюдают брзгговский максимум отражениярентгеновского луча 1.Для вывода расчетйой формулыиспользуют исходное уравнениеь 9,-д 8 (Фр В - 1 у 8),ад,составленное на базе известного дсоотношения между приращением д Рбрэгговского угла и относитедьыымизменением дй/с межплоскостыых расстояний атомной решетки исследуемого монокристалла. Здесь д 8, и а 6,- вызванные напряжениями в исслеуемом моыокристалле приращениярэгговских углов отражения рентгеновских лучей 1 и 2 соответственно.Представляя угол,:.в,-.вПодставляя полученное равенство в исходное уравнение и выражаяаЫ/с как относительное удлинениеисследуемого монокристалла черезо и Е , подучают расчетнуюформулу.ПРЕДЬЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯСпособ опредедения внутренних напряжений в монокристаллах, включающий обдучение рентгеновскими лучами, поворот исследуемого моно- кристалла и измерение брэгговских углов отражения, о т л и ч а ю - щ и й с я тем,что, с целью повышения точности измерений, на исследуемый монокристадл направдяют два рентгеновских луча, пересекающихся на исследуемом участке под угдом, равным разности их брэгговских угдов отражения, а напряжения определяют по изменению разности брэгговских углов отражения этих лучей.44 Т 490 Составитель Ц .1 аЯККНРедан р И,ОРаОВа Т 1 дН.СЕНИНа Заказ 33 Изд. МЮ Тираж ЧЬОПодписное Предприятие Патентю, Москва, Г, Бережковская наб., 24 ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, 113035, Раушская наб., 4