Способ определения наличия имплантированного слоя
Изобретение относится к измерительной технике и используется в машиностроении в качестве экспресс-метода косвенного определения наличия ионной имплантации поверхностного слоя нержавеющих сталей с помощью анализа тока электролитно-плазменной обработки. Обработку сигналов датчика переменной составляющей тока при электролитно-плазменной обработке осуществляют путем разложения суммарного сигнала в амплитудный спектр. Амплитудный спектр представляет собой функцию распределения плотности вероятности нахождения локального максимума в определенном диапазоне значений. Определяют наличие имплантированного слоя по наличию в амплитудном спектре значений в отрицательной области с общей долей более 30%. Обеспечено повышение скорости и достоверности. 2 ил.
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении в качестве экспресс-метода косвенного определения наличия ионной имплантации поверхностного слоя нержавеющих сталей с помощью анализа тока электролитно-плазменной обработки.
Известен способ элементного анализа поверхностного монослоя материала, заключающийся в том, что образец облучают частицами с выбранным значением атомного номера, энергией соударения и регистрируют частицы, рассеянные под определенным углом, в том числе и многократно ионизированные частицы, имеющие внутренние вакансии, за счет чего реализуется селективная чувствительность метода к атомам определенного сорта [патент РФ N 2008655, кл. G 01 N 23/00, публ. 28.02.94]. Известен способ определения профиля концентрации легких ядер по глубине образца, заключающийся в том, что исследуемый образец облучают пучком направленных нейтронов, имеющих моноэнергетический спектр в эпитепловой области энергий, и рассеянные в пробе нейтроны регистрируют с помощью анализатора [авт.св. СССР N 1655200, кл. G 01 N 23/00, публ. 30.05.94]. Недостатками аналогов являются дороговизна и сложность оборудования при использовании их в технологических процессах для определения наличия имплантированного слоя. Наиболее близким по технической сущности является способ обработки сигналов датчика ударных импульсов твердых частиц аэрозольного потока, заключающийся в том, что обработку сигнала осуществляют путем разложения суммарного сигнала в спектр Фурье. Концентрацию дисперсной фазы находят по первой основной и тембровым гармоникам, которые имеют гребенчатую структуру [патент РФ N 2097738, кл. G 01 N 15/02, публ. 18.04.96]. Недостатком прототипа является то, что используемые в нем спектры Фурье сигнала, снимаемого с датчика переменной составляющей тока, при электролитно-плазменной обработке имплантированных образцов и образцов без ионной имплантации не отличаются друг без друга, что делает невозможным применение указанного метода для определения наличия имплантированного слоя. Задачей, решаемой заявленным изобретением, является повышение скорости и достоверности способа за счет экспрессного определения наличия имплантированного слоя. Поставленная задача решается таким образом, что в способе определения наличия имплантированного слоя, заключающемся в том, что обработку сигнала датчика переменной составляющей тока при электролитно-плазменной обработке осуществляют путем разложения суммарного сигнала в спектр, в отличие от прототипа производят разложение суммарного сигнала в амплитудный спектр, представляющий собой функцию распределения плотности вероятности нахождения локального максимума в определенном диапазоне значений. Определение наличия имплантированного слоя производят по наличию в амплитудном спектре значений в отрицательной области с общей долей более 30%. На фиг. 1 и 2 представлены амплитудные спектры переменной составляющей тока для неимплантированного и имплантированного образцов соответственно. Пример конкретной реализации способа Образцы из стали ЭИ-961Ш с шероховатостью 1,8 мкм, имплантированные ионами азота по режиму: доза облучения 2![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
Формула изобретения
Способ определения наличия имплантированного слоя, заключающийся в том, что обработку сигналов датчика переменной составляющей тока при электролитно-плазменной обработке осуществляют путем разложения суммарного сигнала в амплитудный спектр, представляющий собой функцию распределения плотности вероятности нахождения локального максимума в определенном диапазоне значений, и определяют наличие имплантированного слоя по наличию в амплитудном спектре значений в отрицательной области с общей долей более 30%.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2