Способ определения координаты фазового перехода

 

Изобретение относится к методам физического анализа конденсирован- . ных сред и газов, в частности к способам определения координаты фазового перехода, и может быть использовано при нераэрушающем контроле материалов при их производстве, а также в научных исследованиях. Цель изобретения - расширение класса исследуемых веществ и повышение чувстви телъности способа. Исследуемый образец подвергают локальному сканирующему нагреву, регистрируя амплитуду и время прохождения возникающего термоакустического сигнала от области нагрева до приема сигнала. О координате фазового перехода судят по изменению величины или формы термоакустического сигнала. 2 кп. с $ (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

А1 (51)з 0 01 П 25 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4610850/25 (22) 28. 11.88 (46) 23.06.91. Бюл. Р 23 (71) Харьковский государственный университет им. A M. Горького (72) Г.Ф.Попов, А.И.Калиниченко и В Г.Рудычев (53) 536.42(088.8) (56) Воловик В.Д., Лазурик В.Т.

Акустический эффект пучков заряженных частиц в металлах - ФТТ, 1973, т.15, с. 2305-2307, Шрайбер Д.С. Детектоскопия металлов. ?1.! Оборонгиз 1959, с.24 1

253, 261-267. (54) СПОСОБ ОПРЕЯ. ЛНИИ КООРДИНАТЫ

ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА (57) Изобретение относится к методам

Изобретение относится к методам физического анализа конденсированных сред и газов и может быть использовано при нераэрушающем контроле фазового состояния веществ при их производстве, а также в научных исследо— ваниях.

Цель изобретения — расширение клас. са исследуемых веществ и ловьппение чувствительности способа, Реализация способа поясняется с помощью фиг ° 1 2

Способ реализуется следующим образом.

С помощью источника импульсного нагрева 1 (источника ионизируюшего излучения) через коллиматор 2 осуще-j ствляют локальный нагрев части

2 физического анализа конденсированных сред и газов, в частности к способам определения координаты фазового перехода, и может быть использовано при неразрушающем контроле материалов при их проиэводстье, а также в научных исследованиях. Цель изобретения — расширение класса исследуемых веществ и повышение чувстви» тельности способа. Исследуемый образец подвергают локальному сканирующему нагреву, регистрируя амплитуду и время прохождения возникающего термоакустического сигнала от области нагрева до приема сигнала. 0 координате фазового перехода судят по иэменению величины или формы термоакустического сигнала. 2 ип. исследуемого образца 3, в которой предполагается наличие фазового перехода. При помощи блока сканирования 4 осуществляют зондирующее сканирование областью локального нагрева по всей исследуемой поверхности. В результате импульсного нагрева в образце возбуждаются термоакустические колебания. С помощью акустического детектора 5, соединенного через тепловую развязку 6 с образцом посредством регистратора 7 и блока синхронизации 8, записывают амплитуду и время прохождения термоакустического сигнала от каждой локальной области нагрева до детектора. Время прохождения сигнала измеряют по задержке сигнала от детектора на экране ре1658052 гистратора 7 )тносительно импульса синхронизации.„ 0 координате фазового перехода в образце (границе фазового раздела областей с различным фа5 зовым состоянием) судят по резкому изменению величины или формы термоакустического сигнала.

При использовании источника проникающего излучения способ позволяет определять координату фазового перехода не только по поверхности, но и по глубине образца. Прп этом необходимо, чтобы энергия электронов Е удовлетворяла условию R(E) > h,где

R(F) - длина пробега электронов в данном веществе; П вЂ” координата по толщина образца, на которой предполагается наличие фазового перехода.

На фиг.2а приведено распределение ам- 20 плитуды термоакустического сигнала и

q(х) возбуждаемого в гадопипневом стержне импульсным пучком электронов вдоль осп стержня, расположение которого показано на фиг.2б. Ось 25

I стержня совмещена с координатной осью Х, -.î÷êå 0 соответствует конец

eòåðæíÿ с температурой 270 К, точке А — конец стержня с температурой

310 К, акустический детектор нахоЗl цптсл в точке О. Координату амплитуды чермоакустического сигнала (Х ), л возбуждаемого в точке Х на оси стержня определяют по времени прохождеи, ния с1 от точки Х до детектора. За35 тем оиределялп Х, = Ы;, где S—

1 скорость звука в гадолинии. Установлено, что в гадолинии при фазовом переходе из ферромагнитного в парамагнитное состояние амплитуда термоакустического сигнала принимает минимальное отрицательное значение. В условиях эксперимента указанная координата находилась на расстоянии 1 — 86 мм от точки О.

Ф о р м у л а изобретения

Способ определения координаты фазового перехода, включающий возбуждение и регистрацию акустических колебаний в исследуемом материале, о т л и— ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью расширения класса исследуемых веществ и повышения чувствительности определения, осуществляют импульсный локальный нагрев потоком ионизирующих частиц постоянной интенсивности в режиме зондирующего сканирования по всей исследуемой поверхности, причем длина пробега ионизирующих частиц в образце не меньше характерного геометрического размера образца в направлении движения частиц, регистрируют амплитуду и время прохождения термоакустического сигнала от области локального нагрева до находящегося в контакте с образцом акустического детектора, а о координате фазового перехода судят по изменению величины или формы термоакустического сигнала.

Составитель С.Харламов

Редактор Т.Шагова Техред Л.Сердюкова

Корректор Н.Ревская

Заказ 2431 Тираж 397 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

113035, Мо< ква, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101