Сканирующий акустический микроскоп

 

Изобретение относится к ультразвуковой диагностике твердотельных объектов, а именно к акустической микроскопии круглых пластин. Цель изобретения - повышение производительности за счет увеличения скорости и сокращения времени сканирования контролируемого объекта. Применение механического сканирования контролируемого изделия по спирали, осуществляемого планшайбой и кареткой от их приводов, позволяет увеличить скорость сканирования. Подсоединение выходов синхронизаторов вращения планшайбы и перемещение каретки к входам строчной и кадровой синхронизации блока накопления и обработки информации позволяет вводить поэлементно в этот блок строки, представляющие собой последовательные витки спирали сканирования, которые выводятся на экран регистрирующего блока. 1 ил. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 29/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4719945/28 (22) 18.07,89 (46) 15.01.92. Бюл. М 2 (71) Институт радиотехники и электроники

АН СССР и Всесоюзный электротехнический институт им. В. И, Ленина (72) Г, С. Слюсаренко, А. И. Морозов, А. И.

Соловьев и И. А. Латыпов (53) 620,179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1018008, кл. G 01 N 29/04, 1983.

Патент США М 4674333, кл, G 01

N 29/04, 1987. (54) СКАНИРУЮЩИЙ АКУСТИЧЕСКИЙ

МИКРОСКОП (57) Изобретение относится к ультразвуковой диагностике твердотельных объектов, а

Изобретение относится к ультразвуковой диагностике твердотельных объектов, а именно к акустической микроскопии круглых пластин, Цель изобретения — повышение производительности за счет увеличения скорости и сокращения времени сканирования контролируемого объекта.

На чертеже представлена функциональная схема сканирующего акустического микроскопа.

Микроскоп содержит корпус 1, линзовый акустический элемент 2, высокочастотный генератор 3, циркулятор 4, усилитель 5, детектор 6, блок 7 накопления и обработки информации, блок 8управления, планшайбу

9, каретку 10, привод11 планшайбы, привод

12 каретки, синхронизатор 13 вращения

„„5U„„1705734 A l именно к акустической микроскопии круглых пластин. Цель изобретения — повышение производительности зэ счет увеличения скорости и сокращения времени сканирования контролируемого обьекта, Применение механического сканирования контролируемого иэделия по спирали, осуществляемого планшайбой и кареткой от их приводов, позволяет увеличить скорость сканирования, Подсоединение выходов синхронизаторов вращения планшайбы и перемещение каретки к входам строчной и кадровой синхронизации блока накопления и обработки информации позволяет вводить поэлементно в этот блок строки, представляющие собой последовательные витки спирали сканирования, которые выводятся на экран регистрирующего блока. 1 ил. планшайбы, синхронизатор 14 перемещения каретки и регистрирующий блок 15.

Контролируел1ый объект 16 размещается на планшайбе 9.

Блок управления 1 подключен первым выходом к управляющему входу выгокочэстотного генератора. вторым выходом — к тактовому входу блока 7. Выход высокочастотного генератора 3 соединен с входом циркулятора 4, подключенного первым выходом к входу усилителя 5 и вторым входом к входу линзового акустического элемента 2.

Выход усилителя 5 соединен с входом детектора 6, выход которого соединен с информационным входом блока 7, подключенного входом строчной синхронизации к выходу синхронизатора 13, входол1 кэдровой синхронизации к выходу синхро ;изэтора 14 и выходом к входу регистрирующего

1705734

Для получения изображения контролируемый обьект 16 устанавливают на планшайбе 9, подводят линзовый акустический элемент 2, осуществляют контакт его с контролируемым обьектом 16 через иммерсионную жидкость и устанавливают линзовый акустический элемент 2, например, на периферии обьекта 16, подают питание на все блоки микроскопа, осуществляют запуск устройства механического сканирования (вращение планшайбы 9 и перемещение каретки 10). При одновременном срабатывании синхронизаторов 13 и 14 начинается поэлементная и построчная запись информации с линзового акустического элемента

2 в блок 7 накопления и обработки информации. При этом зондирующие импульсы с выхода высокочастотного генератора 3, модулируемого импульсами с nepeoro выхода блока 8 управления, через циркулятор 4 поступают на линзовый акустический элемент

2. Принятые линзовым акустическим элементом 2 отраженные акустические сигналы, преобразованные в электрические сигналы, через последовательно соединенные циркулятор 4, усилитель 5 и детектор 6 поступают на информационный вход блока

7 накопления и обработки информации. Построчная запись информации продолжается до повторного срабатывания синхронизатора 14. Информация о строках располагается в памяти блока 7 по строкам, которые выделяются двумя последовательными импульсами синхронизатора 13. При этом, если блок 8 управления обеспечивает постоянство линейной скорости съема информации, то длины информационных строк линейно укорачиваются при перемещении линзового акустического элемента 2 к центру объекта, так как уменьшается число зондирующих и, соответственно, принятых импульсов эа время совершения одного оборота планшайбой 9 с контролируемым объектом 16. При таком режиме записи на экране регистрирующего блока 15 площадь круглого объекта 16 преобразуется в прямоугольный треугольник, одна сторона которого (по вертикали) пропорциональна радиусу объекта, а другая (по горизонтали) — пропорциональна длине внешнего витка спирали блока 15. Блок 8 управления подсоединен третьим и четвертым выходами к входам соответственно привода 11 планшайбы и привода 12 каретки, Контролируемый объект 16 размещается на планшайбе 9 и находится в акустическом контакте с линзовым . акустическим элементом 2.

Сканирующий акустический микроскоп работает следующим образом.

55 (длина окружности внешнего диаметра объекта 16).

Если использовать режим вращения с постоянной угловой скоростью планшайбы

9, то все строки будут иметь одинаковую длину и на экране регистрирующего блока

15 будет прямоугольник. В том и в другом случаях происходит искажение реальной формы дефектов, однако иэображение можно проанализировать и определить количество дефектов и их распределение, поскольку закон преобразования известен.

Для лучшей проработки центральной области контролируемого объекта 16 устанавливают его на планшайбе 9 со смещением по отношению к ее центру и дополнительно производят сканирование и отображение на экран регистрирующего блока 15 этой области.

Использование изобретения позволяет увеличить скорость сканирования контролируемого объекта за счет применения механического сканирования по спирали, что обеспечивает повышение производительности при контроле.

Обеспечивается возможность получения экспресс-информации о наличии и распределении дефектов.

Формула изобретения

Сканирующий акустический микроскоп, содержащий корпус, линзовый акустический элемент, регистрирующий блок, последовательно соединенные высокочастотный генератор, циркулятор, усилитель и детектор, блок управления, устройство механического сканирования с двумя приводами, на котором установлен линзовый акустический элемент, и блок накопления и обработки информации, подсоединенный информационным входом к входу детектора, выходом — к входу регистрирующего блока, блок управления подключен первым выходом к управляющему входу высокочастотного генератора, вторым выходом — к тактовому входу блока накопления и обработки информации, третьим и четвертым выходами — к входам приводов устройства механического сканирования, циркулятор подсоединен вторым выходом к входу линзового акустического элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности контроля, устройство механического сканирования выполнено в виде установленных в корпусе планшайбы и каретки, соединенных с соответствующими приводами, и снабжено синхронизатором вращения планшайбы и синхронизатором перемещения каретки, выходы которых подключены соответственно к входу строчных синхроимпульсов и к входу кадровых синх1705734 информации роимпульсов блока накопления и обработки

Составитель В. Костюхин

Редактор Л.Веселовская Техред М.Моргентал Корректор М.Демчик

Заказ 189 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениян и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва. Ж-35, Раушская нэб., 4/5

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