Способ определения толщины и показателя преломления материала трещин в полимерах

(-2) + ( - )ииди и я 1 и 1н С учето для Объяс с трещинаг теридлдх з гети О та К, Ыо В нырлжецинеиз Ве стные н Оцнко ввиду содержатся триы (1 Я, ир, 11 о)ости выраженияе рещение уравнных углах 9 не Для мдлторых 11 ич ложск джение (7 е 1+ Ь 1 д 3 Яи анали тич) при рдзлцч дцляется ноз и чуется к виду21К = 11 о = -у 1 о 1 Ожцыма Поэто1 о и иа можц задач определен оц) излучения равна И 1 = То(1 - г) К --соя 0(где (О - интенсивность облучдн 1 егоизлучения;г - эцергетический коэффициент Отрдж ция светл От поверхности образца, который дляпараллельной поляризации ия г и О. - Ф и - я 1 и 1 и, созе. +и, - я 1 и .7 геометрический фактор,определяюций непосредственно падающее натрещины излучение (пятОцо Облучаюнего излучения);угол падения снета ндобразе, связднный суглом падения ца трещину 6 соотношениемяг 0( = и соя 6;показатели преломления полимерного мдтериала и материала тре- ЗО1 инн соответственно;м экспериментальных данныхция вздимодейстния светаи серебра н полимерных мати трещины можно предста) (агсСЮ111 о 1 1 - со я .2 К - энергетический коэффициент отражения излучения От трещины,зависящий от угла падеция 6 (с, толщинытрещины 11 О и показате"ля преломления материала трещины и11 - количество трещин,попадающих в область облучения при нормальном падении света наобразецЭнергетический коэффициент отражения оптического отражения света Ко от пленки толщиной 1 и показателем преломления п, находящейся в среде с показателем преломления и 1, определяется н виде(4)е + е - 2 соя 2 Ч 1 фаза отраженной волны для поии света, лежащей н плоскостиопределяемая в видеЮ иде клина, для которых эне ий коэффициент отражения с5 1 сформулировать следующим образом, Найти (подобрать) такие их значения, при которых опытные данные К(6;)/ /К(6 сопэГ.) = Р;з наилучшим образом совпадают с теоретическими (расчетными) Р;тоПри наилучшем совпадении сумма квадратов отклонений экспериментальных значений от теоретических минимальна, поэтому задача сводится к определению минимума функцииф(Ь, п 9) = (Р, - Р; Р) (9))Иэ экспериментальной зависимости интенсивности отраженного от трещины излучения от угла падения в диапазоне 60-85 определяем значенияоР;зк и с использованием ЭБМ находим параметры Ьо и п, соответствующие минимуму функции 1 Р (1 д О, пР) . Уменьшение угла меньше 60 приводит к уменьшению регистрирующей ицтсцсивности за счет г)онижеция энергетического коэффициента отражеция оптического излучения от трещинУвеличениеоугла выше 85 приводит к умецьшсцин) регистрирующеи ццтсцсцвцостц за счет уменьшеццл цятц облучцюшсго трещину излучения. Уст)до)яство для реализации способа содернит источник 1 оптического излучения, поляроцд 2, фокусирующую линзу 3, фотоириемцик 4, индикатор 5, гоциометрцческое устройство:6При этом источник излучения и регистрирующая часть (фокусирующая линза 3, фотоприемник 4 и индикатор 5) располагаются симметрично относительно направления приложения нагрузки (т,е, обеспечивается равенство углов падения и отражения от трещин, которые расположены перпендикулярно к направлению приложения нагрузки, Исследуемый образец 7 с трещинами облучают оптическим излучением 8 от источникапод различными углами падения на трещины в диапазоне 60-85"(что соответствует изменению угла падения на образец 5-50 о) и измеряют зависимость интенсивности отраженного от трещины идлучеция от угла падения облучения, которое )окусируется линзой 3 на фотоприемцик 4, фототок 9 которого регистрируется индикатором 5По полученной зависимости с использованием расчетных формул (1) и (9) опре 6279376деляют толщину и показатель преломления материала трещин.Пример осуществления способа, Об5разцы из полиметилметакрилата гредварительно прикрепляли зажимами нагружающего устройства и механическинагружали ца различные величины де"формации, что обеспечивало возникновение трещин с различными параметра"ми, Образцы с трещддцаМ устанавливали на гониоме. Рическое устройство иоблучали оптическим излучением отисточника лазера ЛП 1-105 (длина15 волны= 0,6328 мкм, мощность 1 мВт)под различными углами падения натрещины и с использованием фотоприемника ФДК ц вольтметра В 7-21 А регистрировали зависимость интенсив 20 ности отраженного от трещин излуче"ния, которая существенно превышаланулевое зцачеци" в диапазон 60-85(см. Ф)дг,2), По полученд)и зависимостям рассчитывали толщину и показатель25 црР,омпеция материала трещин, которая составляла для кривой 10 (величина предварительной деформации- 1,4/) п) = 1,35 и Ьо = 0906 мкм,кривой 11 (Я= 1,8 ь) - и )=1,20 иЬ=. 0,11 мкм, кривой 12 (:ъ= 2,17.)п = 1,20 и 1 д,9 = 0,22 мкм (см. таблицу), Известным же способом толщинатрещины определялась только при величине предварительной деформации ис с дуемого Обра ца 2,11Изобретение позволяет расширитьдиапазон измерений параметров трещин определять толщчну и показатель преломления материала трещины40 в начальный момент ее возникновенияи роста за счет регистрации интегральной интенсивности отраженного оттрещин излучения в диапазоне угловпадения на трещину облучаюшего излучения (60-85 ) соотчетственно максимальнои чувствительностиа Формула изобретенияСпособ определеия толщины и показателя пРеломления материала тре щцн в полимерах, ссс"оящий в облуче" ниц образца оптическим изучением и регистрации отраженного от трещин излучения, о ", л ц ч а ю щ и й с ячто Р с целью Расширения диапа Оф на измерений, облучают образец линеино поляризованным излучением под различными углами падения ца трещины в диапазоне 60 85 и измеряют эавиЬ 27937 симость интенсивности отраженного от трещин излучения от угла падения об лучающего излучения, по которой определяют параметры трещин. Фог. 3, пиме/ 7 Ю Ю 30 40 80 сСоставитель Ю ГриневаТехред Л,Олийнык Корректор И. Шароши Редактор А;Долинич Тираж 413 Подписноекомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР Иосква, Ж, Раушская наб д. 4/5