Способ измерения толщины покрытия

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТО/Ь ЩИНЫ ПОКРЫТИЯ, заключающийся в тсал, что контролируемое изделие об«учают со стороны покрытия потоком гам ма-квантрв, регистр1 уют ишенсивносгь излучения-, рассеянного подложкой, и ивтенсивность хй|1актервстического взлучения гожрытвя, н по отношению зарегистрированвоых интенсивностей излучений судят о толщине покрытия, о т л Вч а ю п и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений, регист рапйю интенсивностей излучений от подложки и покрытия производят вне облао-: ти облучения покрытия, а интенсивнйсть излучения, рассеянного от подложки, регистрируют для энергий выше К-края (Л скачка поглощения покрЕ тия. О5 СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1010463 А

3цц & 01 В 15/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3313213/18-28

; (22) 02.07.81 (46) 07.04.83. Бюл. № 13 (72) В.А. Забродский и Q.È. Недавний (71) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при Томском ордена Октябрьской Peaomoass и ордена

Tpynoaoro Красного Знамени политехническом институте аи. C,Ì.Кирова (53) 231.717.11 (088.8) (56) 1. СЪоКсе ok0pbcnC беоэеЖы

СоюйМоиь хог КцЭсй Юоре Х-Все Ио-;

o escence Дъсжчак .. - «Radhoisotop<, 1973, Vot. 22, № 9, р, 485-491 № 13: р. 615-622.

2. Патент QIJA ¹ 3848125, кл. 5 01 В 23/22, 1974 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЯ, заключающийся в том, что контролируемое изделие облучают со стороны покрытия потожж гам« ма-квантов, регистрируют интенсивность излучения, рассеянюго подложкой, и интенсивность характеристического излучения покрытия, и по о ношению зарегистрированнйх интенсивностей юлуче- . ннй судят о толщине покрытия, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышении точности-измерений, регис рапию интенсивностей излучений от нодложки и покрытия производят вне облас-: ти облучения покрытия, а интенсивность излучения, рассеянного от подложки, ® регистрируют для энергий выше К-края скачка поглощения покрытия.

101 0463

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, к области исследования материалов с помощью отражен. ного излучения и предназначено для измерения толщины покрытия. Известен способ измерения толщины покрытия, включающий операпии облучении йокрытия и регистрапии характеристи- щ ческого излученин покрытия из области облучения 1 .

Недостатком этого способа является малый диапазон контролируемых толшин покрытий. 15

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ измерения толщины покрытия, заключаю щийся в том, что контролируемое изделие облучают со стороны покрытия по током гамма-квантов, регистрируют интенсивность излучения, рассеянного подложкой, и интенсивность характеристического излучения покрытия, и по отношению зарегистрированных. Интенсивностей излучения судят о толщине покрытия. Этот способ обесПечивает более вы- сокую чувствительность к изменению толщины покрытия и значительно больший диапазон контpoBHp hIbIx толщин локры зо тия 2).

Однако точность измерения в данном способе недостаточна. из-за cymecrвенного влияния параметров подложки; ее толщины, плотности, эффективного атомного номера. Обусловлено это тем, 35 что в области облучения покрытия источником излучения характеристическое излучение покрытия возбуждается как . источником излучения,так и рассеянным в подложке излучением с энергией выше

К-скачка поглощения покрытия, причем относительный вклад характеристическо-: го излучения покрытия, возбуждаемого рассеянным, в суммарный поток характеристического излучения покрытия зави- 45 сит от параметров подложки, так.как от параметров подложки зависит количество рассеянного в подложке в направлении покрытия излученин.

Белью изобретения является повыше- 50 ние точности измерений.

- Цель достигается тем, что согласно способу измерения толщины покрытия, заключающемуся в том, что контролируе- мое изделие облучают со стороны покры 55 тина потоком гамма-квантов, регистрируют интенсивность излучения, рассеянного подложкой, и интенсивность характеристического излучения покрытия, и по. отношег нию зарегистрированных интенсивностей

2 излучений судят о толщине покрытия, регистрапию интенсивностей излучений

В от подложки и покрытия производят вне области облучения покрытия, а ийтенсивность излучения, рассеянного от подложки, регистрируют для энергий выше

К-края скачка поглощения покрытия..

На фиг. 1 показано сущность пронесса; на фиг. 2график зависимости толщины оловянного покрытия от отношения измеренных потоков для радиоизотопа Амернпий-241.

Способ измерения толщины покрытия осуществляют следующим образом.

Потоком первичного излучения источника 1; напр мер, радиоиэотопа Америций 241, облучают контролируемое изделие с стороны оловянного покрытия. 2, нанесеннного на алюминиевую подложку 3.

Поток первичного излучения радиоизотопа возбуждает в покрытии характеристическое излучение и; проходя далее. подложку 3, рассеивается ее материалом.

Часть рассеянного в подложке 3 первичного. излучения распространяется в направлении покрытия 2. Таким образом, применительно к покрытию 2 есть две области: область 4 облучения первичным излучением и область 5 облучения толт ко вторичным излучением, конкретно излучением, образовавшимся в подложке 3.

Расстояние между этими областями легко регулировать, изменяя толщину экранов. 6.

Далее при помощи детектора 7 измеряют величину потока прошедшего через область 5 покрытия излучения М jgg энергией выше 29,2 кэВ (для Америпия-241), т.е. выше энергии К-края скачка поглощения для олова, при помощи детектора

8 величину потока характеристического излучения покрытия из олова Ny,að, измеряют отношение гуур и N gc с помощью блока 9 и по полученному ре-. эультату определяют толщину оловянного покрытия, для чего предварительно снимают график зависимости И <„р/8ро от толщины покрытия (фиг. 2) по эталонным образцам (график имеет вид линей ной функпии).

Теоретически повышение точности может. быть пояснено следующими paccymдениями: — g41 t рос Иод . (1) где й„„плотность потока квантов, входящего в область 5 из

Подложки 3;.

3 М.010463 4

- коэффициент ослаблеНия излу Сравнивая выражения (1) и (2) видно, 1

) чения Nppc для материала . что вне области. облучения покрытия пер покрытия; вичным излученюм выходящие из покры«ф толщина покрытия. тия первый и второй потоки излучения одинаковым образом зависйт or paccesuaВеличина Я<о> зависит от толщи"ы . ющей и поглощающей способностей под покрытия, а также от тошцины рассеива ложки. В силу этого" отношение Куца / ющей и поглощающей способностей подлож- /Ирвс. не зависит or свойств подложки, ки. . „. что повышает точность измерения тол..; » р= Nо (8 - " ),.(2) 10 шины покрытия.

1 Таким образсм, благодаря устранению где К коэффициент, учиты ающий эф влияния параметров подложки ss рэзульi фективность возбуждения харак- тат измерения при высокой чувствительтеристического излучения покры- нести способа к изменению толщины ао тия рассеянйым излучением; 15 крытия, так как зависимость Яр от

p< - коэффициент ослабления матери- толщины носит убивающий характер, а алсм покрытия характерист ео- Я» р - возрастающий, точность измекого излучения этого покрытия. рения повышаетсн.

ЛЩЯ

+porc

Ю2

ЮР ЮФ ub uZ Sp Ф ЯЯ

Фиг, Л

Составитель В. Парнасов

Редактор Н. Лжуган Техред М.Тенер . Корректор И. Шулпа Заказ 2466/30 . Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент ", г. Ужгород; ул. Проектная, 4