Способ измерения шероховатости поверхности твердых тел

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

119) (11) (б)) 1 G 01 В 15/00 фаз ..

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

«Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ „ .д

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2l) 3987569/24-28 (22) 11,12,85 (46) 30.04.88. Бюл. II- )6 (71) Институт механики металлополимерных систем АН БССР (72) О.В. Холодилов, А.Я. Григорьев и Н.К. Мышкин (53) 531.7)7(088.8) (56) Дунин-Барковский П.В., Карташева А.Н. Измерения и анализ шероховатости, волнистости и некруглости поверхности. М.: Машиностроение, 1978.

Гоулдстейн Дж., Ньюбери Д., Эчлин П. и др. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ. M.: Мир, 1984, кн. 1, с. 118123. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ШЕРОХОВАТОСТИ

ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля шероховатости поверхности твердых тел. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет устранения параллакса одноименных точек поверхности.

На исследуемую поверхность направляют два раза пучок электронов: первый раз до поворота, а второй — после поворота тела вокруг оси, нормальной плоскости сканирования. Высоту неравномерностей определяют по величине зарегистрированных интенсивностей вторичного электронного излучения в одноименной точке. ил.

1392360

Изобретение относится к измери тельной технике и может быть исполь зовано для контроля шероховатости, поверхности твердых тел. ,Цель изобретения — повышение точ5 ности измерения за счет устранения операции измерения параллакса одноименных точек поверхности.

На чертеже изображена часть иссле- 10, дуемой поверхности, заключенная меж ду координатными плоскостями соответственно до и после поворота.

Способ осуществляют следующим образом.

На исследуемую поверхность твердого тела направляют сфокусированный пучок электронов, перемещают его в плоскости, пересекающей исследуемую поверхность, регистрирудт изображение 20 поверхности во вторичных электронах, поворачивают тело вокруг оси, нор мальной плоскости, в которой перемещается пучок электронов и повторно регистрируют изображение. В процессе 25 перемещения пучка электронов регист— рируют изменение интенсивности вторичного электронного излучения в одноименных точках.

Высоту шероховатости профиля опре- З деляют по формуле

0 (1)

a8 S< где S, и S — интенсивность вторичного электронного излучения до и после поворота 35 соответственно;

Ь 9 — угол наклона поверхности;

1 — расстояние перемещения

40 пучка электронов, при сканировании.

Реализация способа осуществлялась на растровом электронном микроскопе

ISM-50A.

Исследовалась поверхность тест-образца, имеющего в сечении треуголь-,, ный профиль, представляющая собой пример поверхности с детермированной шероховатостью.

Образец помещали в камеру объектов 50 микроскопа, где создавали вакуум

10 -10 Па. На образец направляли э сфокусированный пучок электронов, Взаимодействуя с поверхностью образца пучок вызывал эмиссию вторичных элек- 55 тронов, интенсивность которых регистрировалась в виде зависимости положение пучка — интенсивность вторичной электронной эмиссии (ИВЭЭ). Затем образец поворачивали на угол 68 вокруг оси, нормальной плоскости, в которой перемещался пучок электронов и вновь фиксировали ИВЭЭ. Перемещение пучка происходило в плоскости ХОУ. Точка

А — точка падения пучка на поверхность; Q — угол падения пучка; О проекция угла и на плоскость перемещения пучка; 66 — угол поворота об— разца.

О шероховатости судят по относительному изменению ИВЭЭ в одноименных точках. Подставляя значения ИВЭЭ (до и после поворота) в формулу (1), определяют высоту шероховатости профиля исследуемой поверхности. формула изобретения

Способ измерения шероховатости поверхности твердых тел, заключающий ся в том, что исследуемую поверхность направляют сфокусированный пучок электронов, сканируют его в плоскости, пересекающей исследуемую поверхность, регистрируют интенсивность вторичных электронов, наклоняют поверхность относительно пучка, вновь регистрируют интенсивность вторичных электронов и определяют шероховатость, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, поверхность наклоняют относительно оси, нормальной к плоскости сканирования, шероховатость определяют по относительному изменению интенсивности вторичного электронного излучения в одноименньпс точках регистрации, а высоту шероховатости профиля определяют из выражения е

Б4 -Б2 т= — — а, о где S u S — интенсивность вторичноI 2

ro электронного излучения до и после наклона соответственно;

<8 — угол наклона поверхности;

1 — расстояние перемещения пучка электронов при сканировании.

Составитель В, Парнасов

Редактор А. Ревин Техред М.Дидык Корректор Л. Пилипенко

Заказ 1881/43 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4