Способ определения толщины оксидных покрытий

СОЮЗ СОВЕТСКИХООМВМЯПВНЕСНИПРЕСПУБЛИК А И) 4 О В 15/02 ВСЙсОюзмМ вЩВййВ Г. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ГЮ ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬ(56) Патент США У 2.723.351,кл. 250-83.6. опублик. 8.11.1955,Ре 1 засЬ М., Ргосеед 1 пд 2 пс 1 6 опУегепсе оп Ргас 1 са 1 Азресйз оГ ААСР1968. ЕОй - 3896, й-Гр. 65.(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЛЩИНЫОКСИДННХ ПОКРЫТИЙ, заключающийсяв том, что оксидное,покрытие облучают заряженными частицами и регистрируют активность радионуклида, образо"вавшегося из кислорода; о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повыпения точности определения толщиныоксидных.покрытий с неизвестным содержанием кислорода, тип.и энергиюзаряженных частицвыбирают таким образом,.чтобы при облучении ими оксидного покрытия активировались разныестабильные нуклиды кислорода, а толщину оксидного покрытия определяютпо градуировочной зависимости междутолщиной покрытия и отношением активностей радионуклидов, образовавших-ся из разных сзабильных нуклидовкислорода.Изобретение относится к ядерно- Физическим методам исследования материалов и может быть использовано в машиностроении при изготовлении изделий с оксидными защитными покрытиями.Известен способ определения толщины металлических покрытий, заключающийся в облучении .покрытий тепловыми нейтронами и последующей регистрации наведенной в материале покрытия радиоактивности.Недостатком этого способа является невозможность определения толщины оксидных покрытий, поскольку тепловые нейтроны вызывают активацию металла в покрытии и изделии, в то время как активация кислорода тепловыми нейтронами ничтожна.Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности является активационный метод с использованием для активации заряжен- ныХ частиц, при котором оксидное покрытие облучают заряженными частицами, регистрируют активность образовавшегося из кислорода радионук 11 ида и по градуировочной зависимости между толщиной покрытия и активностью радионуклида определяют толщину покрытия.Недостатком этого способа является низкая точность определения толщины оксидного покрытия с неизвестным содержанием кислорода из-за неопределенности значения величины пробега заряженных частиц в покрытии. Так, при увеличении концентрации кислорода в оксидном покрытии на образцах железа с 5 до 307 ошибка определения толщины оксидного покрытия возрастает до 177. за счет неучета изменениявклада кислорода в тормозную способность заряженных частиц.Цель изобретения - повышение точности определения толщины оксидного покрытия с неизвестным Содержаниемкислорода.Сущность изобретения состоит в том, что оксидное покрытие облучают заряженными частицами и регистрируют активность образовавшегося из кислорода радионуклида, при этом тип и энергию заряженных частиц выбирают таким образом, чтобы при облучении оксидного покрытия активировались разные стабильные нуклиды кислорода.Толщину оксидного покрытия определяют по градуировочной зависимости между толщиной покрытия и отношение активностей радионуклидов, образовавшихся из разных стабильных нуклидов кислорода,По описываемому способу образцыжелеза с оксидным покрытием облучали на циклотроне сначала ионами гелияс энергией 4 МэВ током 1 мкАв течение 1 мин и после облученияизмеряли, активность А, радионуклида Г, образовавшегося по ядернойреакции 0( Не.р) Г. Затем образцыоблучали протонами с энергией 15 4,0 МэВ током 1 мкА в течение 1 мини измеряли активность А радионуклида Г, образовавшегося из другого18стабильного нуклида кислорода пореакции О(р.п). ф Г. Градуировочная 20 зависимость, связывающая отношениеактивностей радионуклидов с толщиной покрытия была измерена на оксид-:ных покрытиях, толщина которых былаопределена металлограФическим спосо бом, а рентгеноструктурный анализпоказал, что состав этих покрытийсоответствует Формуле Ге 01. Толщину покрытий на исследуемых образцахнеизвестного состава Ге 0 определя ли по Формуле ц рВ(Ге,О) Й (ГеОд = (А,/,.)1 Не(Ге 0 ) Р 1 1 (Ге 0 ).где д - толщинапокрытия;А,/А- отношение активностей радионуклидов;К (Ге 04ЗМеи К (ГеО ) - пробеги ионов генлияв веществах аосостава Ге 0 иГе Осоответственно;В (Ге 0 )45 и К (ГеО) - пробеги протонов9в веществах составаГе 801 и ГеОсоответственно,Результаты определения толщины50 Оксидного покрытия одного из типичных образцов, полученные по способупрототипа и описываемым способом,оказались равны соответственно 5,7и 4,7 мкм при истинном значении, рав55 ном 4,6 мкм, т.е, точность определения толщины оксидного покрытия описываемым способом существенно выше.Определение толщины оксидных покрытий описанным способом возможноСоставитель А. СпиридоновТехред И.Моргентал Корректор М. Демчик Редактор Т, Васильева Тираж 63 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб , д. 4/5Заказ 6172 Подписное Производственно-полиграФическое предприятие, г; Ужгород, ул. Проектная, ц Э 896978 4 проводить и по другим, более коротко- лий с защитным оксидным покрытием при. живущим радионуклидам, как одновре- сохранении плотности изделия. Зкономснно,.так и порознь в разных режи- мический эФФект связан с улучшением мах облучения заряженными частицами.6 эксплуатационных характеристик изде-.Применение изобретения позволит лия с высоким качеством защитного повысить качество изготовления изде- покрытия.