Неразрушающий контроль т 1

Клюев В.В.

Машиностроение, 2008 г.

Эмиссионная рентгеновская толщинометрия основана на анализе спектрального распределения характеристического рентгеновского излучения, возникающего в результате взаимодействия первичною рентгеновского излучения с материалом покрытия и подложки (основания). Параметры характеристических излучений, взаимодействующих с детектором, зависят от материала и толщины покрытия и материала основания. По мере увеличения толщины покрытия интенсивность его характеристического излучения экспоненциально растет, а интенсивность характеристического излучения основания падает. Детектор регистрирует и преобразует характеристическое излучение покрытия и основания в электрические импульсы, которые поступают на амплитудный дискриминатор. Последний выделяет импульсы, амплитуда которых находится в установленном заранее интервале, соответствующем пикам дискретного энергетического спектра покрытия. Калибровка измерительной аппаратуры проводится с помощью эталонных покрытий с известными толщинами. Практическое использование этого метода весьма разнообразно. Можно назвать следующие конкретные области:

- измерение толщины покрытий из драгоценных и дорогостоящих металлов (золото, серебро, палладий, родий), наносимых на основания из меди, никеля, латуни, стали, алюминия, керамики и т.п.;

- измерение толщины покрытий из металлов общей группы: олова, цинка, меди, железа и их сплавов;

- определение состава сплавов, например олова со свинцом.

В принципе описываемый метод позволяет измерять толщину покрытия из любого вещества с атомным номером больше 20.

Вычислительная томография основана на регистрации ослабления потока энергии одного или нескольких пучков ионизирующего излучения, перемещающихся таким образом, что оси этих пучков лежат в одной плоскости (плоскость контроля), последующем расчете на ЭВМ линейных коэффициентов ослабления для элементов заданного сечения и выводе на дисплей светового изображения, соответствующего распределению указанных коэффициентов. Этот метод, подробное описание которого будет приведено ниже, чрезвычайно ценен в тех случаях, когда необходимо обнаружить и определить положение внутренних дефектов или когда форма (Ж настолько сложная, что при обычной радиографии или радиоскопии изображения дефектов так замаскированы изображениями других элементов ОК, что их трудно обнаружить.

Метод радиоактивациошюго анализа - это метод определения химического состава материала ОК, основанный на регистрации и анализе ионизирующего излучения от наведенной в ОК радиоактивности. К этому методу относят нейтронный активационный анализ и его разновидности, γ-активационный анализ, различные методы анализа с использованием заряженных частиц, γ-резонаисиый метод анализа и др. Область применения метода простирается от оценки содержания кислорода (путем измерения интенсивности гамма-излучения, индуцированного в результате нейтронной активации) до контроля содержания бериллия (путем измерения интенсивности нейтронов, вызываемой фотоялерной реакцией).

Независимо от типа решаемых задач для проведения активационного анализа необходимо выполнение следующих условий.

1. Каждый из определяемых элементов должен обладать достаточным по значению сечением активации, а его радионуклид - каким-то характерным излучением (преимущественно γ-излучением).

2. При заданной аппаратурной чувствительности системы контроля содержание анализируемых элементов в ОК должно быть достаточным для их определения.