Патент ссср 331283
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Респуйлик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 14.I I I.1968 (№ 1224956/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 07.III.1972. Бюллетень № 9
Дата опубликования описания 7.IV.1972
М. Кл. G Оlп 7/14
Комитет по делам изооретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 543.272.062(088.8) Автор изобретения
О. Д. Смиян
Институт электросварки им. Е. О. Патона
Заявитель
СПОСОБ АНАЛИЗА ГАЗОВЫХ ПРИМЕСЕЙ В МАТЕРИАЛАХ
Изобретение относится к области физических методов контроля состава неметаллических включений, например газовых примесей, в поверхностях и oR емах материалов, например металлов, перед и после их соединения различными способами без расплавления (холодной, диффузионной, прессовой, автовакуумной и т. д.) и с расплавлением ингредиентов (электроннолучевой, плазменной и т. д.).
Известные способы анализа газовых примесей в материалах, например металлах, при облучении материала пучком частиц и последующем детектировании выделявшихся газов, не позволяют проводить раздельный анализ газов, сорбированных поверхностью металла от газов, растворенных в объеме металла.
В предлагаемом способе, с целью проведения дифференциального анализа газов с поверхности и из объема материала, материал нагревают пучком частиц и анализируют десорбируемые с поверхности газы, затем пучок фокусируют, расплавляют сфокусированным пучком исследуемый материал и анализируют газы, экстрагируемые из расплавленного объема материала.
Объект бомоардируют пучком электронов высоких энергий (десятки килоэлектронBoJIbT) с переменной плотностью пучка. Не меняя величины ускоряющего напряжения и величины тока пучка, изменяют путем фокусировки диаметр пучка в месте его встречи с объектом. Переход от одного режима к другому осуществляют путем подачи соответствующего потенциала на фокусирующий элек5 трод протекторной системы, эмиттерующей и формирующей электронный пучок.
При бомбардировке расфокусированным пучком объект нагревается на глубину в несколько микрон, т. е. практически греется, но без
10 расплавления, только поверхностный слой.
Десорбированные при бомбардировке газы анализируют любым подходящим для этой цели анализатором, например хроматографом или масса-спектрометром. Отношение площа15 ди поверхности, подвергнутой бомбардировке пучком электронов к объему нагретого при этом металла, при переходе с режима расфокусировки на режим фокусировки меняется в
10 — 100 раз, причем площадь бомбардируемой
20 поверхности при этом уменьшается не менее, чем на 3 — 4 порядка. Соответственно увеличивается плотность электронов в пучке и удельная мощность нагрева, в результате чего при режиме фокусировки происходит расплавле25 ние металла в месте встречи пучка с объектом. Газы, выделившиеся из расплавленного объема металла, анализируются тем же анализатором, что и при анализе десорбированных с поверхности газов расфокусированным
30 пучком.
331283
Составитель Н. Алимова
Техред 3. Тараненко
Корректоры: T. Бабакина и T. Миронова
Редактор А. Батыгин
Заказ 912/16 Изд. № 346 Тираж 448 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Предл агаемый спосоо может быть использован при изучении свариваемости при различных способах сварки, особенно проходящих без расплавления соединяемых металлов, при изучении прочности сварных соединений, литых и термообработанных изделий, из которых имеется сегрегация примесей, препятствующая дальнейшей технологической обработке, например прокатке.
Предмет изобретения
Способ анализа газовых примесей в материалах, например металлах, при облучении материала пучком частиц и последующем детектированием выделившихся газов, отличающийся тем, что, с целью проведения дифференциального анализа газов с поверхности и
5 из объема материала, материал нагревают пучком частиц и анализируют десорбируемые с поверхности газы, затем пучок фокусируют, расплавляют сфокусированным пучком исследуемый материал и анализируют газы, экстра10 гируемые из расплавленного объема материала.