Способ контроля качества обработки поверхности

1 ш 744224 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соав Советских Социалистичвскил Реслублик(43) Опубликовано 30.06.80, Бюллетень24 Государстееннын иомит СССР ло делам изобретений и открытий45) Дата опубликования описани Авторыизобретени К. В. Киселева и А, Г. Т кии Ордена Ленина физический институт им. П. Н. Лебедева) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ОБРАБОТК ПОВЕРХНОСТИИзобретение 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 11.Недостатком устройства для реализации способа является его невысокая точность при контроле качества.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ контроля качества обработки поверхности моно- кристаллов, заключающийся в том, что на контролируемую поверхность направляют скользяший рентгеновский пучок и регистрируют интенсивность зеркально-отраженного излучения 12.Недостатком способа являются значительные ошибки измерения при контроле кристаллических образцов,Указанный недостаток обусловлен следующими причинами. В любом кристаллическом теле имеются наборы атомных плоскостей с разными значениями межплоскостного расстояния,Поэтому для кристаллического образцапри фиксированной длине волны падающего излучения всегда существует множество положений, в которых происходит дифрак ция падаюгцего излучения. Атомные плоскости исследуемого объекта, как правило, не совпадают с физической поверхностью, поэтому дифракция может не возникнуть.В общем случае величина коэффициента 10 зеркального отражения рентгеновских лучей обусловлена как шероховатостью поверхности, так и видом диаграммы рассеяния излучения в среде. В случае дифракции эта диаграмма меняется, что может 15 привести к изменению коэффициента отражения, не связанному с шероховатостью поверхности.Цель изобретения - повышение точностиконтроля.20 Это достигается тем, что перед регпстрацпеи зеркально-отраженного излучения осугцествляют вращение образца вокруг нормали к контролируемой поверхности прн фиксированном х гле скольжения пучка 25 рентгеновского излучения, измеряют интегральную интенсивность рассеяния н затем устанавливают образец в положение, при котором интенсивность дпфрагпрованного излучения минимальна.На фиг. 1 изображена схема устройства для реализации способа, общий вид; на фиг. 2 - график изменения интенсивности дифрагированного излучения 7 в зависимоСтн От уГЛа ПОВОрОта Сс ОбраЗца ВОКруГ ИОрмалп к контролируемой поверхности.Устройство содержит генератор 1 рентгеновского излучения, создающий поток расходящихся лучей, коллиматор 2, направляющий часть потока ид кристалл монохроматор 3. Монохроматический пучок окончательно формируется коллпматором 4 и направляется на образец 5. Излучение, отраженное образцом 5, проходит через ограничивающую щель б и регистрируется детектором 7. Дополнительный детектор 8 служит для регистрации расссяшого излучения, Вращение монохроматора 3, образца 5, ограшиивающей щели б и детекторов 7 и 8 осуществляется соответственно вокруг осей О и О. Стрелками показано направление распространения рентгеновского пучка.Способ осуществляется следующим образом.В исходном положении детектор 7 развернут относительно контролируемой поверхности ня заданньш угол из диапазон углов зеркального отржения. Вращением образца 5 вокруг оси О добиваются получения максимального сигнала, регистрируемого детектором 7, что соотвстствуег установке контролируемой поверхности образца 5 иод заданный угол наклона относительно рентгеновского пучка. После этого угловое положение образца 5 фиксируют, включаот детектор 8 и начинают вращение образца 5 вокруг оси, перпендикулярной к контролируемой поверхиюсти. При этом в положениях обрдзца, при которых реализуотся условия дифракции от какой- либо 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."1 рассеянного излуЧЕНИя 1 В ЗаВИСИМОСтИ От уГЛа ПОВОрОта Сс. Так как чувствительная 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 У(в) выбирают участок, соответствующий минимуму дифрагироваис ного излучения, и устанавливают образецв выбрашОе положение. Снимают фиксацшо обрдзца относительно оси О и, одно- времеио вовсрачивая образец 5 и детектор 7 вокруг оси О, регистрируют угловую 10 зависимость коэффициента зеркального отражения. Поскольку угол поворота образца в плоскости падения рентеновского пучка мал (обычно менее 1), то возможность попадашгя ооразца в дифракциоииос положе иис также мала, и ие требуется повторныхизмерений с помощью детектора. По полученной зависимости судят о качестве обработки поверхности кристаллического образца, например, путем сравнения измеренных 20 данных с градуировочными кривыми.Применение способа позволяет исключитьошибки контроля, обусловленные криста,.- ЛИЧЕСКИМ СтрОЕИИСМ ОбраЗца, И П 1 ЛуЧГс дополнительную информацию о кристялли чсской структуре шверхиостного слоя образца с высокой точностью. ФО 1 зчула изоорстеии 51дО Способ контроля кчестна обраоотки поверхности моиокристаллов, зключдющийся в том, что ия контролируемую поверхность напрявляот скользящий рентгеновский пучок и регистрируют интенсивностьд 5 зеркально-отраткеииого излучения, о т л ич а ю щ и й с я тем, ч.о, с целью повышешиточности ксштроля, перед репстряпней зеркалНо-отряженного излучеигя осуИсствляют вращение осбразца вокруг норм;ги и4 О контролируемой поверхиосги при фиксированном улс скольжения пучка рентгеновского излучения, измеряют интегральнуюинтсисивиост рассеяния и затем устанавлиьяот образец в положение, при котором45 иитсисивнос 1 дифри ировдииОГО излчеии 5м ииим яльия.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СШЛ3702933, кл. 250 в .5,бО 1972.2. Лвторское свидетельство СССР по заявке2494314/28, кл. 6 01 В 1500, 1978Составитель В. ПарнасовРедактор Л. Павлова Техред А. Камышникова Корректор Е. ОсиповЗаказ 1011/13 Изд.353 1 праж 810 Г 1 одппсноеНПО Г 1 оиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45Типография, пр. Сапунова, 2