Радиоволновые радиационные методы контроля РЭСИ Методы электронной микроскопии (стр. 1 из 3)

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский государственный университет информатики и

радиоэлектроники

кафедра РЭС

РЕФЕРАТ

на тему:

«Радиоволновые, радиационные методы контроля РЭСИ. Методы электронной микроскопии»

МИНСК, 2008


Радиоволновый метод

Радиоволновые методы основаны на взаимодействии электромагнитного поля в диапазоне длин волн от 1 до 100 мм с объектом контроля, преобразовании параметров поля в параметры электрического сигнала и передаче на регистри­рующий прибор или средства обработки информации.

По первичному информативному параметру различают следующие СВЧ-методы: амплитудный, фазовый, амплитудно-фазовый, геометрический, времен­ной, спектральный, поляризационный, голографический. Область применения СВЧ-методов радиоволнового вида неразрушающего контроля приведен в таблице 1 и в ГОСТ 23480-79.

Табл. 1 –

Радиоволновые методы неразрушающего контроля

Название метода Область применения Факторы, огра­ничивающие область приме­нения Контролируе­мые параметры Чувствитель­ность По­греш­ность
Ампли- тудный Толщинометрия полуфабрикатов, изделий из радиопрозрачных материалов Сложная кон­фигурация. Из­менение зазора между антеной преобразователя и поверхностью конт-роля. Толщина до 100 мм 1 – 3 мм 5%
Дефектоскопия полуфабрикатов, изделий и конст­рукций из ди­электрика Дефекты: тре­щины, рас­слоения, недопрес-совки Трещины бо­лее 0,1 – 1 мм
Фазовый Толщинометрия листовых мате­риалов и полу­фабрикатов, слоистых изделий и конструкций из диэлектрика. Волнистость профиля или поверхности объекта контро­ля при шаге менее 10L. От­стройка от влияния ампли­туды сигнала Толщина до 0,5 мм 5 – 3 мм 1%
Контроль «элек­трической» (фа­зовой) толщины Толщина до 0,5 мм 0,1 мм
Ампли-тудно -фазовый Толщинометрия материалов, по­луфабрикатов, изделий и конст­рукций из ди­электриков, кон­троль изменения толщины. Неоднознач­ность отсчета при изменении толщины более 0,5А,Е Измене­ние диэлектри­ческих свойств материала объек-тов контроля величиной бо­лее 2%. Толщи­на более 50 мм. Толщина 0 – 50 мм 0,05 мм ±0,1 мм
Ампли-тудно -фазовый Дефектоскопия слоистых мате­риалов и изделий из диэлектрика и полупроводника толщиной до 50 мм Изменение за­зора между ан­тенной преобра­зователя и по­верхностью объ­екта контроля. Расслоения, включения, трещины, из­менения плот­ности, нерав­номер-ное рас­пре-деление составных компонентов Включения порядка 0,05А,Е. Трещины с раскрывом порядка 0,05 мм.Разноплот-ность порядка 0,05 г/см3
Геомет­рический Толщинометря изделий и конст­рукций из ди­электриков: кон­троль абсолют­ных значений толщины, оста­точной толщины Сложная кон­фигурация объ­ектов контроля; непараллель­ность поверхно­стей. Толщина более 500 мм Толщина 0 -500 мм 1,0 мм 3-5 %
Дефектоскопия полуфабрикатов и изделий: контроль раковин, расслоений, инородных включений в изделиях из диэлектриче­ских материалов Сложная кон­фигурация объ­ектов контроля Определение глубины зале­гания дефек­тов в пределах до 500 мм 1,0 мм 1 –3%
Времен- Толщинометрия конструкций и сред, являющих­ся диэлектрика­ми Наличие «мерт­вой» зоны. На-носекундная техника. При- Толщина более 500 мм 5—10 мм 5%
ной Дефектоскопия сред из диэлек­триков менение генера­торов мощно­стью более 100 мВт Определение глубины зале­гания дефек­тов в пределах до 500 мм 5 — 10 мм 5%
Спек­тральный Дефектоскопия полуфабрикатов и изделий из ра­диопрозрачных материалов Стабильность частоты генера­тора более 10-6 . Наличие источ­ника магнитно­го поля. Слож­ность создания чувствительного тракта в диапа­зоне перестрой­ки частоты бо­лее 10% Изменения в структуре и физико-химических свойствах ма­териалов объ­ектов контро­ля, включения Микродефек­ты и микронеоднород-ности значительно меньшие рабо­чей длины волны. -
1 2 3 4 5 6
Поляри­зацион­ный Дефектоскопия полуфабрикатов, изделий и конст­рукций из ди­электрических материалов. Сложная кон­фигурация. Толщина более 100 мм. Дефекты структуры и технологии, вызывающие анизотропию свойств мате­риалов (анизо­тропия, меха­нические и термические напряжения, технологиче­ские наруше­ния упорядо­ченности структуры) Дефекты пло­щадью более 0,5 – 1,0 см2 . -
Гологра-фичес-кий Дефектоскопия полуфабрикатов, изделий и конст­рукций из ди­электрических и полупроводнико­вых материалов с созданием ви­димого (объемно­го) изображения Стабильность частоты генера­тора более 10-6 . Сложность соз­дания опорного пучка или поля с равномерны­ми амплитудно -фазовыми ха­рактеристика­ми. Сложность и высокая стоимость ап­паратуры. Включения, расслоения, разнотолщин-ность. Изме­нения формы объектов. Трещины с раскрывом 0,05 мм -

Примечание: λ – длина волны в контролируемом объект; L – размер раскрыва ан­тенны в направлении волнистости.

Необходимым условием применения СВЧ-методов является соблюдение сле­дующих требований:

- отношение наименьшего размера (кроме толщины) контролируемого объекта к наибольшему размеру раскрыва антенны преобразователя должно быть не ме­нее единицы;

- наименьший размер минимально выявляемых дефектов должен не менее чем в три раза превышать величину шероховатости поверхности контролируе­мых объектов;

- резонансные частоты спектра отраженного (рассеянного) излучения или напряженности магнитных полей материалов объекта и дефекта должны иметь различие, определяемое выбором конкретных типов регистрирующих устройств.

Варианты схем расположения антенн преобразователя по отношению к объек­ту контроля приведены в таблице 1.

Методы этого вида контроля позволяют определять толщину и обнару­жить внутренние и поверхностные дефекты в изделиях преимущественно из неметаллических материалов. Радиоволновая дефектоскопия дает возмож­ность с высокой точностью и производительностью измерять толщину диэ­лектрических покрытий на металлической подложке. В этом случае ампли­туда зондирующего сигнала представляет собой основной информационный параметр. Амплитуда проходящего через материал излучения уменьшается из-за многих причин, в том числе из-за наличия дефектов. Кроме этого, изменяются длина волны и ее фаза.

Существуют три группы методов радиоволновой дефектоскопии: на прохож­дение, отражение и на рассеяние.

Аппаратура радиоволнового метода обычно содержит генератор, работаю­щий в непрерывном или импульсном режиме, рупорные антенны, предназна­ченные для ввода энергии в изделие и прием прошедший или отраженной вол­ны, усилитель принятых сигналов и устройства для выработки командных сиг­налов, управляющих различного рода механизмами.

При контроле фольгированных диэлектриков производят сканирование поверх­ности проверяемого образца направленным пучком микроволн с длиной волны 2 мм.

В зависимости от информационно используемого параметра микроволн де­фектоскопы подразделяют на фазовые, амплитудно-фазовые, геометрические, поляризационные.

Изменение относительно амплитуды волны отсчитывается на эталонном из­делии. Амплитудные дефектоскопы наиболее просты с точки зрения настройки и эксплуатации, но их применяют только для обнаружения достаточно больших дефектов, значительно влияющих на уровень принятого сигнала.

Амплитудно-фазовые дефектоскопы позволяют обнаруживать дефекты, из­меняющие как амплитуду волны, так и ее фазу. Такие дефектоскопы способны давать достаточно полную информацию, например, о качестве заготовок фоль­гированных диэлектриков, предназначенных для изготовления отдельных слоев многослойных печатных плат.

В поляризационных дефектоскопах фиксируют изменение плоскости поля­ризации волны при ее взаимодействии с различными неоднородностями. Эти дефектоскопы могут быть использованы для обнаружения скрытых дефектов в самих различных материалах, например, для исследования диэлектрической ани­зотропии и внутренних напряжений в диэлектрических материалах.

Радиационные методы

Под радиационными методами неразрушающего контроля понимается вид не­разрушающего контроля, основанный на регистрации и анализе проникающего ионизирующего излучения после взаимодействия с контролируемым объектом. В основе радиационных методов лежит получение дефектоскопичес­кой информации об объекте с помощью ионизирующего излучения, прохожде­ние которого через вещество сопровождается ионизацией атомов и молекул сре­ды. Результаты контроля определяются природой и свойствами используемого ионизирующего излучения, физико-химическими характеристиками контроли­руемых изделий, типом и свойствами детектора (регистратора), технологией кон­троля и квалификацией дефектоскопистов.

Радиационные методы неразрушающего контроля предназначены для обна­ружения микроскопических нарушений сплошности материала контролируемых объектов, возникающих при их изготовлении (трещины, овалы, включения, ра­ковины и др.)


Copyright © MirZnanii.com 2015-2018. All rigths reserved.