Радиоизотопный измеритель поверхностной плотности

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 76824 51)5 6 01 И АТЕНТНО ГОСУДАРСТВЕННО ВЕДОМСТВО ССС (ГОСПАТЕНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54)(57) РАДИОИЗОТОПНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПОВЕРХНОСТНОЙ ПЛОТНОСТИ, содержащий источник излучения в рабочем контейнере с коллимационным отверстием, детектор излучения, усилитель, формирователь, интегратор, блок измерения времени Изобретение относится к радиоизотопным приборам нераэрушающего контроля поверхностной плотности материала или . его покрытия и предназначено для линеаризации градуировочной характеристики прибора при наличии падающей зкспоненциальной зависимости зарегистрированного датчиком сигнала от измеряемого параметра:е В" (1) где и - сигнал на выходе датчика;х - измеряемый параметр;А и В - константы.Известны радиоизотопные измерители поверхностной плотности, в которых применен время-импульсный преобразователь, позволяющий от падающей зависимости (1) получить возрастающую зависимость, однако при этом нелинейность градуировочной зависимости сохраняется.Известен и прибор для измерения толщины (поверхностной плотности), содержащий источник и детектор излучения,интегрирования, блок управления и показывающий прибор. отл и ча ю щ и й с я тем, что, с целью линеаризации градуировочной характеристики, рабочий конте.,нер снабжен вторым коллимационным отверстием, обеспечивающим проход прямого пучка к детектору, а измеритель дополнительно содержит регулятор прямого потока излучения. например, в виде клина, размещенного между источником и детектором, и задатчик времени интегрирования при нулевом значении измеряемого параметра, выход которого через показывающий прибор соединен с выходом блока измерения времени интегрирования,усилитель, формирователь, интегратор. делитель частоты, электронный секундомер, регистрирующий прибор и линеаризирующий усилитель. Этот прибор сложен и не обеспечивает линеаризацию градуировочной характеристики.Цель изобретения - линеаризация градуировочной характеристики.Поставленная цель достигается тем, что в измерителе поверхностной плотности, содержащем источник излучения в рабочем контейнере с коллимационным отверстием, детектор излучения. усилитель, формирователь, интегратор, блок измерения времени интегрирования, блок управления, показы. вающий прибор, рабочий контейнер снабжен вторым коллимационным отверстием, обеспечивающим проход прямого пучка к детектору, а измеритель поверхностной плотности дополнительно содержит регулятор прямого потока излучения, например. в виде клина, размещенного между источником и детектором, и задатчик времени ин 576824янной величиной - С, не зависящей от 50(8) тегрирования при нулевом значении измеряемого параметра, выход которого черезпоказывающий прибор соединен с выходомблока измерения времени интегрирования.На чертеже показана структурная схемарадиоиэотопного измерителя поверхностной плотности,Измеритель содержит источник излучения 1 в рабочем контейнере 2 с коллимационным отверстием, детектор 3 излучения,выход которого через усилитель 4 и формирователь 5 соединен с входами интегратора6 и блока 7 измерения времени интегрирования, блок 8 управления, вход которогосоединен с выходом интегратора б, э еговыход подключен к блоку 7 измерения времени интегрирования и к интегратору б, показывающий прибор 9,Рабочий контейнер 2 снабжен вторымколлимационным отверстием 10, обеспечивающим проход пр.,мого пучка излучения кдетектору 3, э измеритель дополнительносодержит регулятор 11 прямого потока излучения, например, в виде клина, размещенного между источником 1 и детектором3, и задатчик времени интегрирования принулевом значении измеряемого параметра.12, выход которого через показывающийприбор 9 соединен с выходом блока 7 измерения времени интегрирования.Радиоизотопный измеритель поверхностной плотности работает следующим образом.Излучение от источника 1, находящегося в рабочем контейнере 2, взаимодействует с измеряемым материалом 13, например,возбуждает характеристическое излучение материала подложки для измерителя покрытия или отражается от материала или среды за измеряемым материалом для измерителя, измеряющего толщину тонких пленок, и регистрируется детектором 3, этот сигнал имеет градуировочную характеристику 1) от измеряемого параметра. Одновременно излучение от источника проходит и через коллимационное отверстие 10 рабочего контейнера 2 и регулятор 11 прямого потока излучения и тоже регистрируется детектором 3, как сигнал с постоизмеряемого параметра. В результате сигнал на выходе детектора 3 имеет следующую зависимость от измеряемогопараметрап 1= С+А е Р) Этот сигнал усиливается усилителем 4, формируется формирователем 5, подается на интегратор 6 и запускает блок 7 измерения времени интегрирования, Когда сигнал на выходе интегратора 6 достигнет заданной величины, срабатывает блок 8 управления по команде, от которого сбрасывается на ноль интегратор б, а на выходе блока 7 появляется результат измерения времени интегрированияТ -КР)А - Вх+где К - константа интегрирования, При этом время интегрирования при нулевом значении измеряемого параметра - Х будет КТо = -А+С(4)Сигнал такой величины установлен на выходе задатчика времени интегрирования принулевом значении измеряемого параметра12, выход которого через измерительныйприбор 9 соединен с выходом блока измерения времени 7 интегрирования, при этомизмерительный прибор будет показыватьсигнал - 1, равный1=Т-То -К КР)А., - Вх +С А+СКак видно иэ уравнения (5), результатизмерения радиоизотопного измерителяимеет сложную зависимость от измеряемого параметра, однако это монотонно возрастающая функция, которая изменяется от О,при х=О до значения 1 п,х при Х= ооК КЪвх =С А+С6)и имеет точку перегиба при значении измеряемого параметра - хАх= 1 п - ,В Св окрестностях которой функция (5) с достаточной точностью аппроксимируется прямо,При помощи регулятора 11 прямого потокаможно выбрать такую величину значениясигнала - С, цтобы точка перегиба находилась в середине необходимого диапазонаизмерения. где Хпх - максимальное значение диапазона измерения. Практически величина С находится в пределах от 0,3 до О,б от А,576824 гЮи оставитель хред М,Моргентал актор Л,Письман Те Корректор .Е.Папп .,здательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина,оизводств каз 544 Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5