DE10065277A1 - Internal stress analysis method for metallic material e.g. for turbine blade, involves limiting scattering volume of photon beam, such that beam is reflected from every crystal lattice of irradiated target portion - Google Patents
Internal stress analysis method for metallic material e.g. for turbine blade, involves limiting scattering volume of photon beam, such that beam is reflected from every crystal lattice of irradiated target portionInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analyse von Eigen spannungen in metallischen Werkstoffen, bei denen hochener getische Photonen auf ein Target aus dem metallischen Werk stoff geleitet werden und die am Kristallgitter des Werk stoffs gestreuten Photonen von einem Detektor erfaßt wer den, wobei aus der erfaßten Breite und der Bragg-Reflexe und/oder dem gemessenen Winkel die Eigenspannungen herleit bar sind.The invention relates to a method for analyzing Eigen tensions in metallic materials where high Get photons onto a target from the metallic plant and the crystal lattice of the factory scattered photons by a detector who the, being from the detected width and the Bragg reflections and / or the measured angle derives the residual stresses are cash.
Insbesondere im Zuge der Werkstofftechnik sind die dem me tallischen Werkstoff immanenten Eigenspannungen, ob nun in der kristallinen Struktur des Werkstoffs selbst oder bspw. bei Schweißnähten, die metallische Werkstücke bzw. Werk stoffe verbinden, von außerordentlich hohem wissenschaftli chen und praktischem Interesse für Haltbarkeitsaussagen in bezug auf Wärmebeeinflussung und/oder Verformung des Werk stoffs unter Last. Eigenspannungen sind innere Kräfte und Momente im Werkstoff, die Eigenschaftsänderungen, insbeson dere im oberflächennahen Bereich bewirken können. Eigen spannungen sind grundsätzlich statisch wirkende mehrachsige Spannungen, die vielfach den gleichen Richtungscharakter wie bspw. Hauptlastspannungen aufweisen. Eigenspannungen werden in Eigenspannungen 1., 2. und 3. Ordnung aufgeteilt. Je nach Größe der Werkstoffbereiche können die resultieren den Eigenspannungshöchstwerte als eine Überlagerung von Ei genspannungen erster und höherer Ordnung abgefaßt werden. Es ist bekannt, daß in einem heterogenen Metallgefüge die Maximalwerte der Eigenspannungen ein Mehrfaches der Eigen spannungen 1. Ordnung erreichen können. Die Entstehungsur sachen der Eigenspannungen können entsprechend der drei Hauptgruppen werkstoff-, fertigungs- und beanspruchungsbe dingt sein.Especially in the course of materials technology, these are the me inherent residual stresses, whether in the crystalline structure of the material itself or e.g. for welds, the metallic workpieces or work combining fabrics of extraordinarily high scientific and practical interest for durability statements in with regard to heat influence and / or deformation of the work under load. Internal stresses are internal forces and Moments in the material, the property changes, in particular which can cause in the near-surface area. Own stresses are basically static multi-axis Tensions that often have the same directional character such as have main load voltages. Residual stresses are divided into 1st, 2nd and 3rd order internal stresses. Depending on the size of the material areas, this can result the maximum residual stress values as an overlay of egg gene voltages of the first and higher order can be drafted. It is known that in a heterogeneous metal structure Maximum values of the internal stresses are a multiple of the internal ones can achieve 1st order voltages. The origin matters of residual stresses can correspond to the three Main groups of materials, manufacturing and stress thing.
Es ist deshalb für wissenschaftliche, technologische und praktische Fragestellungen von außerordentlicher Wichtig keit, genauen Aufschluß über die Eigenspannungen in metal lischen Werkstoffen zu bekommen.It is therefore for scientific, technological and practical questions of extraordinary importance accuracy, precise information about the internal stresses in metal materials.
Eigenspannungsuntersuchungen von metallischen Werkstoffen wurden bis in die jüngste Zeit herein u. a. mittels Neutro nen durchgeführt, und zwar mittels sog. thermischer Neutro nen mit Wellenlängen zwischen ca. 0,1 nm und 0,3 nm. Bei den Neutronenstreuuntersuchungen können für die jeweilige Messung Streuwinkel von ca. 90° eingestellt werden, was zu in etwa gleich breiten und gleich tiefen Streuvolumina führt. Neutronenstreuuntersuchungen werden bei Neutronen strahlquerschnitten von typischerweise 0,5 mm × 20 mm bis ca. 2 mm × 50 mm durchgeführt. Die systembedingten großen Neutronenstrahlquerschnitte haben den Nachteil, daß Verän derungen von Eigenschaften in Werkstücken, bspw. über eine Schweißnaht hinweg, senkrecht zur Strahlrichtung, mittels Neutronen eine geeignete Ortsauslösung nur bedingt zulas sen. Zudem muß für derartige Untersuchungen eine geeignete Neutronenquelle in Form eines Reaktors zur Verfügung ste hen, was neben dem eigentlichen Reaktor auch ein hohes Maß an Sicherungs- und Sicherheitsmaßnahmen zur Folge hat.Residual stress investigations of metallic materials have been in until recently and a. using neutro NEN carried out by means of so-called thermal neutro with wavelengths between approx. 0.1 nm and 0.3 nm the neutron scattering studies can be done for each Measurement scattering angle of approx. 90 ° can be set, leading to in about the same width and the same depth leads. Neutron scattering studies are done on neutrons beam cross sections from typically 0.5 mm × 20 mm to approx. 2 mm × 50 mm. The systemic big ones Neutron beam cross sections have the disadvantage that changes changes in properties in workpieces, for example Weld away across, perpendicular to the beam direction, by means of Neutrons only allow a suitable local triggering to a limited extent sen. In addition, a suitable one must be used for such examinations Neutron source in the form of a reactor hen what besides the actual reactor also a high degree of security and safety measures.
Seit wenigen Jahren wird hochenergetische Synchrotronstrah lung, das sind bspw. Photonen mit einer Energie von ca. 40 keV und einigen 100 keV, für Eigenspannungsuntersuchungen genutzt (u. a. am HASYLAB (DESY/Hamburg) und an der ESRF (Grenoble)). Die hochenergetische Synchrotronstrahlung durchdringt bei nur geringen Verlusten metallische Werk stoffe von bis zu einigen Zentimetern Dicke, bspw. Alumini um- und Titanlegierungen. Eigenspannungsuntersuchungen von metallischen Werkstoffen zeichnen sich gegenüber Untersu chungen mittels Neutronen dadurch aus, daß die Messungen sich mit einem wesentlichen feineren Meßstrahl durchführen lassen, wobei typische Werte eines Photonenstrahlquer schnittes bspw. 10 µm × 10 µm bis 50 µm × 100 µm sind. Da durch können Veränderungen der Eigenspannungen in Werkstof fen, senkrecht zur Strahlrichtung und bspw. über eine Schweißnaht hinweg, mittels hochenergetischer Photonen mit sehr viel feinerer Ortsauflösung als mit Neutronen bestimmt werden. Ein Nachteil bei der Ermittlung von Eigenspannungen in metallischen Werkstoffen mittels hochenergetischer Pho tonen ist allerdings, daß dabei nur sehr kleine Streuwinkel auftreten, die zu einer sehr gestreckten Ausdehnung der Streuvolumina führen und somit zu einer wesentlich schlech teren Auflösung der Eigenspannungsverteilung in Strahlrich tung als senkrecht dazu. Das Streuvolumen (gauge-volume), das so als Teil des Target- bzw. Probenvolumens bezeichnet wird, ist das Volumen, aus dem heraus bei der jeweils vor gegebenen Anordnung von Primärstrahl und Blenden Photonen in den Detektor gelangen können.For a few years now, high-energy synchrotron beams have been used lung, for example, photons with an energy of approx. 40 keV and some 100 keV, for residual stress investigations used (e.g. at HASYLAB (DESY / Hamburg) and at the ESRF (Grenoble)). The high-energy synchrotron radiation penetrates metallic work with only minor losses fabrics up to a few centimeters thick, for example aluminum um and titanium alloys. Stress analysis by metallic materials are distinguished from Untersu by means of neutrons in that the measurements perform with a much finer measuring beam let, typical values of a photon beam cross are for example 10 µm × 10 µm to 50 µm × 100 µm. There due to changes in the internal stresses in the material fen, perpendicular to the beam direction and, for example, over a Weld away with high-energy photons much finer spatial resolution than determined with neutrons become. A disadvantage when determining residual stresses in metallic materials using high-energy pho However, toning is that only very small scattering angles occur that lead to a very stretched extension of the Scattering volumes lead to a much poorer lower resolution of the residual stress distribution in beam direction tion as perpendicular to it. The scatter volume (gauge-volume), this is referred to as part of the target or sample volume is the volume out of which is in front of each given arrangement of primary beam and aperture photons can get into the detector.
Das Streuvolumen wird bei Untersuchungen zur Ermittlung der Eigenspannungen metallischer Werkstoffe mittels hochenerge tischer Photonen mit Blenden vor dem Werkstofftarget und hinter dem Werkstofftarget eingegrenzt, und zwar zur Be grenzung des Primärstrahls und zur Begrenzung der Divergenz des reflektierten Strahls und zur Lokalisierung des Streu volumens. Dabei hat sich gezeigt, daß bei 111- Gitterreflexen von reinem Aluminium oder einer Aluminiumle gierung als Target bei Messungen mit 100 keV Photonen ein mittlerer Streuwinkel von ungefähr 6° auftritt und bei ei ner typisch gewählten Blendenbreite von 30 µm und bei Expe rimenten dieser Art typischen Blendenabständen von 260 und 1.160 mm hinter dem Target ein typisches Streuvolumen von 0,68 mm erhalten wird. Dieses für Experimente mit hochener getischen Photonen typische Streuverhalten zeigt, daß die Länge des Streuvolumens die Strahlbreite um mehr als eine Größenordnung übertrifft. Diese Auflösung ist für viele wissenschaftliche und technologische Fragestellungen nicht ausreichend.The scatter volume is used in investigations to determine the Residual stresses of metallic materials using high-energy table photons with apertures in front of the material target and confined behind the material target, specifically for loading limit the primary beam and limit the divergence of the reflected beam and to localize the litter volume. It has been shown that at 111- Lattice reflections from pure aluminum or an aluminum alloy alloy as a target for measurements with 100 keV photons average scattering angle of approximately 6 ° occurs and at egg ner typically chosen aperture width of 30 µm and at Expe Rims of this type are typical aperture distances of 260 and A typical scatter volume of 1,160 mm behind the target 0.68 mm is obtained. This for experiments with high typical photon scattering behavior shows that the Length of the scattering volume the beam width by more than one Order of magnitude. This resolution is for many scientific and technological questions not sufficient.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ver fahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine sehr viel bessere Auflösung als bisher erreicht wird und Veränderungen von Eigenspannungen wesentlich fei ner als bisher möglich ermittelt werden können und eine we sentliche Verbesserung der Unterscheidung zwischen Eigen spannungen der ersten, zweiten und dritten Art möglich ist, zudem auch eine Variation der Textur in kleinen Target- bzw. Probenbereichen erfaßt werden kann und das Verfahren im wesentlichen auf der Grundlage bisheriger Messungen die ser Art mittels hochenergetischer Photonen durchgeführt werden kann.It is therefore an object of the present invention to provide a ver to train driving of the type mentioned at the beginning, that achieved a much better resolution than before becomes and changes of internal stresses substantially free ner than previously possible can be determined and a we significant improvement in the distinction between Eigen tensions of the first, second and third kind is possible also a variation of the texture in small target or sample areas can be detected and the method essentially based on previous measurements ser type carried out by means of high-energy photons can be.
Gelöst wird die Aufgabe gem, der Erfindung dadurch, daß das Streuvolumen der hochenergetischen Photonen derart einge schränkt wird, daß eine Separation von Einzelkristalliten des metallischen Werkstoffs ermöglicht wird.The object is achieved according to the invention in that the Scattered volume of the high-energy photons inserted in this way is limited that a separation of single crystallites of the metallic material is made possible.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht im wesent lichen darin, daß durch die Lösung, d. h. durch die erfin dungsgemäße Einschränkung des Streuvolumens der hochenerge tischen Photonen im Vergleich zu bisherigen, im Stand der Technik bekannten Streugeometrien eine wesentlich verbes serte Lokalisierung des Streuvolumens selbst erreicht wird, d. h. der einzelne Kristallit kann in Strahlrichtung mit ei ner Genauigkeit von < 0,1 mm lokalisiert werden. Auch die Breite der Bragg-Reflexe kann somit sehr viel genauer als bisher bestimmt werden, so daß unter Ausnutzung des erfin dungsgemäßen Verfahrens völlig neue Perspektiven für Eigen spannungsanalysen metallischer Werkstoffe möglich sind. Die Analysen werden präziser und von höherer Qualität, da zwi schen Eigenspannungen verschiedenen Grades unterschieden werden kann.The advantage of the solution according to the invention is essentially Lichen in that by the solution, d. H. through the inventions Restriction of the scattering volume of the high-energy table photons compared to previous ones, in the state of Technology known scattering geometries a much better localization of the spreading volume itself is achieved, d. H. the single crystallite can in the beam direction with egg with an accuracy of <0.1 mm. Also the The width of the Bragg reflexes can thus be much more accurate than have so far been determined so that taking advantage of the inventions completely new perspectives for Eigen stress analysis of metallic materials are possible. The Analyzes are more precise and of higher quality because different internal stresses of different degrees can be.
Mittels dem gattungsgemäßen Verfahren durchgeführte Analy sen unterliegen außer den eingangs aufgeführten Einschrän kungen aufgrund der bis dahin genutzten Streugeometrie mit den sich daraus ergebenden Beschränkungen und Nachteilen noch eine weitere Einschränkung, nämlich hinreichend viele Kristallite im Target in vertretbarer Meßzeit mit geeigne ter Orientierung ausfindig zu machen. Diese Einschränkung resultiert daraus, daß die Messungen bislang nur mit einem ortsunempfindlichen Detektor durchgeführt werden konnten. Um auch diesen Nachteil zu beheben, ist es vorteilhaft, bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in den Strahlengang der am Target reflektierten Photonen und dem Detektor einer als Ringblende ausgebildete Blende einzufügen.Analy carried out by means of the generic method are subject to the restrictions listed above due to the scattering geometry used up to that point the resulting limitations and disadvantages another limitation, namely a sufficient number Crystallites in the target in a reasonable measuring time with suitable to find orientation. This limitation results from the fact that the measurements so far only with one location-insensitive detector could be performed. To remedy this disadvantage, it is advantageous to the inventive method in the beam path of the Target reflected photons and the detector one as Insert ring-shaped aperture.
Dabei ist es ebenfalls vorteilhaft, die durch die ringför mige Blende hindurchgetretenen Photonen mit einem ortsemp findlichen Flächendetektor nachzuweisen, so daß durch beide Maßnahmen, nämlich den Detektor als ortsempfindlichen Flä chendetektor auszubilden und die Blende als Ringblende aus zubilden, so daß eine Rastermessung (Scan) dann durch eine Rastermessung (Scan) des Blendensystems in Strahlrichtung (X-Richtung) durchgeführt werden kann, wobei auf diese Wei se nahezu alle Reflexe in einem länglichen Streuvolumen, dessen Querschnitt dem des "gauge-volume" entspricht, auf dem Detektor nachgewiesen werden kann. It is also advantageous that the ringför moderate aperture passed through with a local temp detect sensitive area detector, so that by both Measures, namely the detector as a location-sensitive area train detector and the aperture as a ring aperture form, so that a raster measurement (scan) then by a Grid measurement (scan) of the aperture system in the beam direction (X direction) can be carried out, with this Wei almost all reflections in an elongated scattering volume, whose cross-section corresponds to that of the "gauge volume" can be detected by the detector.
Grundsätzlich können schließlich auf zwei unterschiedliche Weisen sämtliche Kristallite im Streuvolumen in Reflexposi tion gebracht und somit bestimmt werden. Dabei kann es vor teilhaft sein, das Target relativ zur Strahlenachse der hochenergetischen Photonen in wenigstens einem Freiheits grad zur Erfüllung der Beugungsbedingungen zur Erfassung der Bragg-Reflexe zu drehen, wobei dann von allen Kristal liten einige Reflexe kurzzeitig so orientiert werden, daß sie die Beugungsbedingungen erfüllen und zu einem Reflex auf dem jeweiligen Debye-Scherrer-Ring beitragen. Bei der Drehung des Targets wird das Streuvolumen innerhalb der Probe mitgedreht. Alle Kristallite in einem zuvor festge legten Teilvolumen in der Probe werden erfaßt, indem viele Messungen rasterartig hintereinander durchgeführt werden und von Rastermessung zu Rastermessung das Target in der zum Primärstrahl und zur Rotationsachse senkrechten Rich tung um eine Distanz verschoben wird, die in etwa der Brei te und dem Durchmesser des Primärstrahls entspricht.Basically, you can finally choose two different ones Assign all crystallites in the scattering volume in reflex posi tion and thus determined. It can be done before be particulate, the target relative to the beam axis of the high-energy photons in at least one freedom degree to fulfill the diffraction conditions for detection the Bragg reflexes turn, then from all crystal some reflexes are briefly oriented so that they meet the diffraction conditions and become a reflex on the respective Debye-Scherrer ring. In the Rotation of the target becomes the scattering volume within the Sample rotated. All crystallites in a previously fixed Partial volumes placed in the sample are recorded by many Measurements are carried out one after the other in a grid pattern and from grid measurement to grid measurement the target in the Rich perpendicular to the primary beam and the axis of rotation tion is shifted by a distance that is approximately the pulp te and corresponds to the diameter of the primary beam.
Die andere Art, die Kristallite im Streuvolumen in Reflex position zu bringen, ist die, daß vorteilhafterweise die Analyse der Eigenspannungen bei unterschiedlichen Energien des hochenergetischen Photonenstrahls durchgeführt wird. Dies ist gleichbedeutend damit, daß die Analyse der Eigen spannungen bei unterschiedlichen Wellenlängen der Photonen des hochenergetischen Photonenstrahls durchgeführt wird. Diese beiden Varianten werden vorzugsweise bei hochenerge tischen Photonen eingesetzt, die bspw. durch Synchrotron strahlung bei Elementarteilchenbeschleunigern (DESY, CERN) erzeugt werden. Eine kontinuierliche Veränderung der Ener gie oder der Wellenlänge λ des Primärstrahls erfordert keine Rotati on des Targets. An einer solchen Einrichtung zur Erzeugung hochenergetischer Photonen kann eine λ-Rastermessung durch geführt werden. Dabei wird λ kontinuierlich verändert und auf diese Weise können viele Kristallite im Streuvolumen kurzzeitig zu einem oder mehreren Reflexen angeregt werden, wenn die λ-Rastermessung einen hinreichend großen Bereich abdeckt.The other type, the crystallites in the scattering volume in reflex to position it is that advantageously the Analysis of residual stresses at different energies of the high-energy photon beam is carried out. This is equivalent to the analysis of the Eigen voltages at different wavelengths of the photons of the high-energy photon beam is carried out. These two variants are preferably at high energy table photons used, for example, by synchrotron radiation in elementary particle accelerators (DESY, CERN) be generated. A continuous change in energy gie or the wavelength λ of the primary beam does not require a rotati on the target. At such a facility for generation high-energy photons can be measured by a λ grid be performed. Here λ is continuously changed and In this way, many crystallites in the scattering volume are briefly stimulated to one or more reflexes, if the λ grid measurement has a sufficiently large range covers.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispie les beschrieben. Darin zeigen:The invention will now be described with reference to the accompanying schematic drawings based on an exemplary embodiment les described. In it show:
Fig. 1 eine Streugeometrie, wie sie bisher für Eigenspan nungsanalysen mittels hochenergetischer Photonen eingesetzt wurde (Stand der Technik), Fig. 1 a diffusing geometry as haemostasis previously for self-clamping was used by means of high-energy photons (prior art),
Fig. 2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemä ßen Streugeometrie mittels hochenergetischer Pho tonen, Fig. 2 is a schematic representation of the inventive SEN scattering geometry tone by means of high-energy Pho,
Fig. 3 eine schematische Darstellung von Eigenspannungen 1., 2. und 3. Art (nach Macherauch und Kloos), Fig. 3 is a schematic representation of residual stresses 1st, 2nd and 3rd type (according Macherauch and Kloos)
Fig. 4 die Analyse des 111-Reflexes eines Kristalliten in reinem Aluminium bei unterschiedlichen Temperatu ren und Fig. 4 shows the analysis of the 111 reflex of a crystallite in pure aluminum at different temperatures and
Fig. 5 die schematische Darstellung eines Strahlenganges hochenergetischer Synchrotronstrahlung, die für Eigenspannungsmessungen in der erfindungsgemäßen Streugeometrie mit Ringblenden und Flächendetekto ren eingerichtet ist. Fig. 5 is a schematic representation of a beam path of high-energy synchrotron radiation, which is set up for residual stress measurements in the scattering geometry according to the invention with ring diaphragms and surface detectors.
Es wird zunächst Bezug genommen auf die Darstellung von Fig. 1, in der eine Untersuchungs-/Analyseanordnung 10 schematisch dargestellt ist, wie sie bei bisherigen Eigen spannungsanalysen mittels hochenergetischer Photonen 13 verwendet wurde. Mittels einer Blende 15 (A2) wird ein Quer schnitt des Strahls hochenergetischer Photonen 13 auf bspw. 10 µm × 10 µm bis ca. 50 µm × 100 µm eingestellt. Im Strah lengang der hochenergetischen Photonen 13 ist ein Target 12 aus einem zu untersuchenden metallischen Werkstoff angeord net. Hinter dem Target 12 ist zur Begrenzung der Divergenz des daran reflektierten Photonenstrahls 19 und zur Lokali sierung des Streuvolumens eine Blende 17 (A3) und in einem möglichst großen Abstand X3 vom Target 12 und mit der Breite a3 und eine Blende 16 (A4) in einem möglichst kleinen Ab stand X4 vom Target 12 mit einer Breite a4 vorgesehen. Unter der vereinfachten Annahme gleichbreiter Blenden (a = a2 = a3 = a4) erhält man in guter Näherung die nachfolgende Bezeich nung für die Länge des Streuvolumens Lgv sowie der Divergenz δ2 θ,sg des durch die Detektorblende 17 hindurchtretenden Pho tonenstrahls 19. Der hochenergetische Photonenstrahl 13 kann sowohl monochromatisch als auch weiß sein. Der Streu winkel zwischen den primären hochenergetischen Photonen 13 und den am Target 12 reflektierten Photonen 19 wird mit 2θsg bezeichnet. Diesen Winkel bildet der Primärstrahl aus hochenergetischen Photonen 13 mit dem an einer Gitterebene, bspw. der 111-Ebene eines metallischen Targets, reflektier ten Photonenstrahl 19. Dieser Winkel ist im allgemeinen sehr klein und beträgt bspw. nur ~ 6° für 100 kev Photonen, wenn diese an einer 111-Ebene einer Al-Legierung reflek tiert werden.Reference is first made to the representation of FIG. 1, in which an examination / analysis arrangement 10 is shown schematically, as was used in previous self-stress analyzes using high-energy photons 13 . By means of an aperture 15 (A 2 ), a cross section of the beam of high-energy photons 13 is set to, for example, 10 μm × 10 μm to approximately 50 μm × 100 μm. In the beam path of the high-energy photons 13 , a target 12 made of a metallic material to be examined is arranged. Behind the target 12 is to limit the divergence of the reflected photon beam 19 and to localize the scattering volume an aperture 17 (A 3 ) and at the greatest possible distance X 3 from the target 12 and with the width a 3 and an aperture 16 (A 4 ) in the smallest possible From X 4 was provided by the target 12 with a width a 4 . With the simplified assumption of diaphragms of the same width (a = a 2 = a 3 = a 4 ), the following designation for the length of the scattering volume L gv and the divergence δ 2 θ , sg of the photon beam passing through the detector diaphragm 17 is obtained in a good approximation 19th The high-energy photon beam 13 can be both monochromatic and white. The scattering angle between the primary high-energy photons 13 and the photons 19 reflected on the target 12 is denoted by 2θ sg . This angle is formed by the primary beam of high-energy photons 13 with the photon beam 19 reflecting on a grating plane, for example the 111 plane of a metallic target. This angle is generally very small and is, for example, only ~ 6 ° for 100 kev photons when these are reflected on a 111 plane of an Al alloy.
Das Zahlenbeispiel
The numerical example
δ2 θ,sg = 2a/(X3-X4) und
lgv ~ 2a/(2θ) + x4 δ2 θ ,sg/(2θ)
δ 2 θ , sg = 2a / (X 3 -X 4 ) and
l gv ~ 2a / (2θ) + x 4 δ 2 θ , sg / (2θ)
zeigt die bei Experimenten mit hochenergetischen Photonen in der in Fig. 1 dargestellten Untersuchungs- /Analyseanordnung 10 auftretenden Dimensionen. Bei Reflexen in der 111-Ebene von reinem Aluminium und einer Al- Legierung tritt bei Messungen von 100 kev-Photonen ein mittlerer Streuwinkel von 2θ ~ 6° auf. Wird eine Blenden breite von a = 30 µm angenommen und wird weiterhin angenom men, daß die Blenden 17 (A3) und 16 (A4) in Abständen von X3 = 260 mm und X4 = 1660 mm vom Target 12 entfernt angebracht sind, so erhält man eine Länge des Streuvolumens von lgv ~ 0,68 mm.shows the dimensions that occur in experiments with high-energy photons in the examination / analysis arrangement 10 shown in FIG. 1. With reflections in the 111 plane of pure aluminum and an Al alloy, an average scattering angle of 2θ ~ 6 ° occurs when measuring 100 kev photons. If an aperture width of a = 30 microns is assumed and it is still assumed that the apertures 17 (A 3 ) and 16 (A 4 ) are mounted at distances of X 3 = 260 mm and X 4 = 1660 mm from the target 12 , you get a length of the scattering volume of l gv ~ 0.68 mm.
Dieses für Untersuchungen mit hochenergetischen Photonen 13 typische Streuverhalten zeigt, daß die Länge des Streuvolu mens lgv die Strahlbreite um mehr als eine Größenordnung übertrifft, d. h.; daß im allgemeinen auch bei sehr kleinen ßlendenwerten von lgv < 0,5 mm erreicht werden. Die mit der im Stand der Technik bekannten Untersuchungs-/Analyse anordnung gem. Fig. 1 erreichbare Auflösung ist somit für viele wissenschaftliche und technologische Fragestellungen nicht ausreichend.This scattering behavior, which is typical for investigations with high-energy photons 13, shows that the length of the scattering volume l gv exceeds the beam width by more than an order of magnitude, ie; that in general even with very small lens values of 1 gv <0.5 mm can be achieved. The arrangement with the known in the prior art examination / analysis. FIG. 1 achievable resolution is not sufficient therefore for many scientific and technological issues.
Bei dem hier vorgestellten Verfahren zur Analyse von Eigen
spannungen in metallischen Werkstoffen ist auch die Unter
scheidung von Eigenspannungen 1., 2. und 3. Art das Ziel,
vgl. auch die Darstellung gem. Fig. 3. Vereinfacht formu
liert versteht man unter Eigenspannungen der
In the method presented here for analyzing residual stresses in metallic materials, the distinction between residual stresses of the 1st, 2nd and 3rd types is the goal, cf. also the representation acc. Fig. 3. In simple terms, the internal stresses of the
- 1. Art die über im allgemeinen viele Kristal lite gemittelten Eigenspannungen, die sich nur über relativ große Distanzen, bspw. über eine Schweißnaht hinweg, verändern der1. Kind of over many crystals in general lite averaged residual stresses that only over relatively large distances, for example over a distance Weld away, change the
- 2. Art, die über etwa ein Korn gemittelten Spannungen, denn von Korn zu Korn können starke Veränderungen der Spannungswerte auftreten, die an den Rändern von Kristalliten in den meisten Werk stoffen starke Gradienten der mechanischen Eigen schaften auftreten lassen, und der2. Kind averaged over about a grain Tensions, because from grain to grain can be strong Changes in the voltage values that occur the edges of crystallites in most plant strong gradients of mechanical properties let appear and the
- 3. Art, die nur über Teilbereiche von Kristal liten gemittelten Eigenspannungen, die durch star ke Beanspruchung eines Werkstoffs bei seiner Her stellung oder bei seinem Einsatz entstanden sein können oder infolge von Kriechprozessen, die beim Aufbau von Versetzungsnetzwerken stattgefunden ha ben. Hierdurch wird insbesondere die Winkelbreite der Reflexe beeinträchtigt.3. Kind that only over parts of Kristal liten averaged residual stresses caused by star ke stress on a material in its manufacture position or during its use can or as a result of creep processes that Relocation networks have been set up ha ben. As a result, the angular width in particular the reflexes impaired.
Die Unterscheidung von Eigenspannungen 1., 2. und 3. Art ist schwierig, wenn die Untersuchungen bzw. Messungen mit einer Untersuchungs-/Analyseanordnung 10 durchgeführt wer den, wie sie vorangehend im Zusammenhang mit Fig. 1 be schrieben worden ist. Es werden sich dann nämlich Reflexe unterschiedlicher Kristallite mit jeweils leicht unter schiedlichen Winkeln 2θ und Winkelbreiten δ2 θ der Reflexe überlagern und zur gemessenen Intensität im Winkelbereich (2θsg-δ2 θ sg/2, 2θsg + δ2 θ sg/2) beitragen.The distinction between residual stresses of the 1st, 2nd and 3rd types is difficult if the examinations or measurements are carried out with an examination / analysis arrangement 10 , as described above in connection with FIG. 1. Reflections of different crystallites, each with slightly different angles 2θ and angle widths δ 2 θ of the reflections, will then overlap and the measured intensity in the angular range (2θ sg -δ 2 θ sg / 2, 2θ sg + δ 2 θ sg / 2) contribute.
Eine Untersuchungs-/Analyseanordnung 11 gem. der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt, auf die nachfolgend bezug genom men wird. Gleiche Bezugsziffern und sonstige gleiche Anga ben in Fig. 2 entsprechen denen, die im Zusammenhang mit der Beschreibung von Fig. 1 dargelegt worden sind. Da die Separation von Bragg-Reflexen unterschiedlicher Kristallite das eigentliche Ziel zur Bestimmung der Eigenspannungen ist, sei vorausgesetzt, daß die Lage der Kristallite das Innere des Targets 12 sei. Das erfindungsgemäße Verfahren wurde mit einem sehr gut monochromatisierten und hochkolli mierten Strahl hochenergetischer Photonen durchgeführt mit einer Divergenz des Primärstrahls von ~ 10-5rad. Die Abstän de der Blende 16 (A4) und der Blende 17 (A3) vom Target 12 betrugen bei einer Messung X3 = 260 mm und x4 = 1,66 m, wo bei die Strahlhöhe durch die Blenden 15 (A2) und 17 (A3) vor dem Target auf ~ 0,03 mm und vor dem Detektor 18 (in Fig. 2 nicht dargestellt), auf 1 mm begrenzt wurde. An einer ca. 3 mm dicken Al-Probe als Target 12 wurden Bragg-Reflexe in vier Rastermessungen ermittelt und ausgemessen (Rastermessung = Meßserie = Scan). Dabei gilt, daß jeder Kristallit ein bestimmtes charakteristisches Reflexionsver halten zeigt.An examination / analysis arrangement 11 according to the invention is shown in Fig. 2, to which reference is now made. The same reference numerals and other identical information in FIG. 2 correspond to those which have been set forth in connection with the description of FIG. 1. Since the separation of Bragg reflections of different crystallites is the actual goal for determining the residual stresses, it is assumed that the position of the crystallites is the inside of the target 12 . The inventive method was carried out with a very well monochromatized and highly colli mated beam of high-energy photons with a divergence of the primary beam of ~ 10 -5 rad. The distances between the aperture 16 (A 4 ) and the aperture 17 (A 3 ) from the target 12 were X 3 = 260 mm and x 4 = 1.66 m, where the beam height through the apertures 15 (A 2 ) and 17 (A 3 ) in front of the target to ~ 0.03 mm and in front of the detector 18 (not shown in FIG. 2), to 1 mm. On an approx. 3 mm thick Al sample as target 12 , Bragg reflections were determined and measured in four grid measurements (grid measurement = measurement series = scan). It applies that each crystallite has a certain characteristic Reflexionsver hold.
Scan-1 wurde durchgeführt, um einen Kristalliten in die Re flexposition zu drehen. Bei diesem Scan war die Targetblen de auf ca. 1 mm und die Detektorblende auf ca. 5 mm Breite geöffnet. In Scan-1 wurde die Target 12 um die vertikale ω- Achse um ca. 1° in Schritten von ca. 0,02° gedreht. Dabei wurde i. a. ein ausgeprägtes Reflexmaximum bei einer Winkel stellung ω = ωmax gefunden. Der Reflex wird von nur einem (oder wenigen) Kristalliten verursacht, die in Scan-1 in Reflexposition gebracht wurden.Scan-1 was carried out to turn a crystallite into the reflecting position. In this scan, the target aperture was open to approximately 1 mm and the detector aperture to approximately 5 mm in width. In Scan-1, the target 12 was rotated about the vertical ω axis by approximately 1 ° in steps of approximately 0.02 °. A pronounced reflex maximum was generally found at an angular position ω = ω max . The reflex is caused by only one (or a few) crystallites that have been brought into reflex position in Scan-1.
Im Anschluß an Scan-1 wurde ω = ωmax gesetzt und die Target blende A2 wurde auf eine Breite von a2 ~ 30 µm verengt. Dann folgte ein zweiter Scan der Target 12 in horizontaler Rich tung senkrecht zum Primärstrahl (y-Richtung), gescant wurde der im Scan-1 durchstrahlte Targetbereich 12. Maximale In tensität wurde gefunden, wenn der bei ω = ωmax in Reflexposi tion stehende Kristallit durchstrahlt wurde, dessen Breite und Lage ys = y3,max wurde bestimmt (in der Regel trat nur ein ausgeprägtes Maximum auf).Following Scan-1, ω = ω max was set and the target aperture A 2 was narrowed to a width of a 2 ~ 30 µm. This was followed by a second scan of the target 12 in the horizontal direction perpendicular to the primary beam (y direction), and the target region 12 irradiated in scan-1 was scanned. Maximum intensity was found when the crystallite standing at ω = ω max in reflection position was irradiated, its width and position y s = y 3, max was determined (usually only a pronounced maximum occurred).
Dann wurde das Target 12 auf die Position ys = ys.max verfah ren und die Detektorblende A3 in horizontaler (y-)Richtung vor dem Detektor gescant. Auf diese Weise konnten die Lage y3 = y3,max und die Breite des Reflexes in der Detektorebene sehr präzise bestimmt werden.Then the target 12 was moved to the position y s = y s.max and the detector aperture A 3 was scanned in the horizontal (y) direction in front of the detector. In this way, the position y 3 = y 3, max and the width of the reflection in the detector plane could be determined very precisely.
Für den letzten Scan wurde die Detektorblende wieder geöff net und eine Kante von Blende A4 wurde durch den Reflex ge scant. Dieser wurde bei y4 = y4,50% um 50% geschwächt.For the last scan, the detector aperture was opened again and an edge of aperture A 4 was scanned by the reflex. This was weakened by 50% at y 4 = y 4.50% .
Auf diese Weise wird für den Winkel des Bragg-Reflexes 2θrb
~ tdn (2θrb) = (y3,max - y4,50%)/(X3 - X4)
In this way, for the angle of the Bragg reflex 2 θ rb ~ tdn (2θ rb ) = (y 3, max - y 4.50% ) / (X 3 - X 4 )
Xcryst = X3 - y4,50%/tan (2θ).X cryst = X 3 - y 4.50% / tan (2θ).
Für die Fehler der Bestimmung des Winkels Szerb sowie der Lo
kalisation des Kristalliten in Strahlrichtung SXcrys erhält
man
For the errors in the determination of the angle Szerb and the localization of the crystallite in the beam direction SXcrys one obtains
δ2 θ rb ~ ((δy3,max)2 + (δy4,50%)2)1/2/(X3 - X4)
δxcrys ~ ((x4δ2 θ rb)2 + (δy4,50%)2)1/2/tan (2θrb).δ 2 θ rb ~ ((δy 3, max ) 2 + (δy 4.50% ) 2) 1/2 / (X 3 - X 4 )
δx crys ~ ((x 4 δ 2 θ rb ) 2 + (δy4.50%) 2) 1/2 / tan (2θ rb ).
In Fig. 4a und 4b sind Beispiele der Scans 3 und 4 aufge führt, die an dem (111) Reflex eines orientierten Kristal liten in einem reinen Al-Target 12 bei 19°C und 49°C gemes sen wurden. Diese Temperaturerhöhung führt zu einer Vergrö ßerung des Gitterabstandes d um nur δd/d ~ 6.9 × 10-4. Den noch wurden sehr ausgeprägte Verschiebungen von y3,max und y4,50% gemessen. Die Fehler von y3,max und y4,50% wurden im vor liegenden Fall abgeschätzt auf δy3,max < 0.02 mm und δy4,50% < 0.01 mm (Abb. 4a und 4b). Mit diesen Werten erhält man δ2 θ rb/ (2θ) < 1.5 10-4 und δxcrys < 0.1 mm (mit x3 = 260 mm, x3 - x4 = 1.4 m).In Fig. 4a and 4b examples of scans 3 and 4 are performed, which were measured at the ( 111 ) reflex of an oriented crystal in a pure Al target 12 at 19 ° C and 49 ° C. This temperature increase leads to an increase in the lattice spacing d by only δd / d ~ 6.9 × 10 -4 . Very pronounced shifts of y 3, max and y 4.50% were measured. The errors of y 3, max and y 4.50% were estimated in the present case at δy 3, max <0.02 mm and δy 4.50% <0.01 mm ( Fig. 4a and 4b). With these values one obtains δ 2 θ rb / (2θ) <1.5 10 -4 and δx crys <0.1 mm (with x 3 = 260 mm, x 3 - x 4 = 1.4 m).
Somit konnte also bei sehr hoher Meßgenauigkeit von δ2 θ rb die Position des Kristalliten parallel zur Strahlrichtung we sentlich präziser bestimmt werden (δxcrys < 0.1 mm) als dies in der konventionellen Streugeometrie der Fall ist, dort stimmt die Genauigkeit der Lokalisierung in Strahlrichtung mit der der Länge des Streuvolumens überein (lgv ~ 1 mm).Thus, with a very high measuring accuracy of δ 2 θ rb, the position of the crystallite parallel to the beam direction could be determined much more precisely (δx crys <0.1 mm) than is the case in conventional scattering geometry, where the accuracy of the localization in the beam direction coincides that corresponds to the length of the spreading volume (l gv ~ 1 mm).
Eine Einschränkung von Analysen, die mit der Untersuchungs/ Analysenanordnung 10 gem. Fig. 1 durchgeführt werden, er gibt sich noch daraus, hinreichend viele Kristallite in vertretbarer Meßzeit mit geeigneter Orientierung ausfindig machen zu können. Die Einschränkung resultiert daraus, daß die Messungen bisher nur mit einem ortsunempfindlichen De tektor durchgeführt werden konnten. Erfindungsgemäß wird die Blende 16 (A4) durch eine ringförmige Blende gebildet und die durch sie hindurchgetretenen Photonen, d. h. die des reflektierten Photonenstrahls 19, werden auf einen ortsemp findlichen Flächendetektor gegeben. Die o. e. Rastermessung (Scan 4), vgl. Fig. 2, wird dann durch eine Rastermessung (Scan) des Blendensystems in Strahlrichtung (x-Richtung) ersetzt. Auf diese Weise werden nahezu alle Reflexe aus ei nem länglichen Streuvolumen, dessen Querschnitt dem des Streuvolumens 14 von Fig. 1 entspricht, auf dem Detektor 18 nachgewiesen werden. Es können schließlich auf zwei unter schiedliche Weisen sämtliche Kristallite im Streuvolumen 14 in Reflexposition gebracht werden.A restriction of analyzes that are carried out with the examination / analysis arrangement 10 according to Fig. 1 be carried out, it still gives itself from it to be able to find a sufficient number of crystallites in a reasonable measuring time with a suitable orientation. The limitation results from the fact that the measurements could previously only be carried out with a location-insensitive detector. According to the invention, the diaphragm 16 (A 4 ) is formed by an annular diaphragm and the photons which have passed through it, ie that of the reflected photon beam 19 , are placed on a position-sensitive area detector. The above grid measurement (scan 4), cf. Fig. 2, is then replaced by a raster measurement (scan) of the diaphragm system in the beam direction (x direction). In this way, almost all reflections from an elongated scattering volume, the cross section of which corresponds to that of the scattering volume 14 of FIG. 1, are detected on the detector 18 . Finally, all crystallites in the scattering volume 14 can be brought into the reflex position in two different ways.
Die Probe wird um eine oder mehrere Achsen gedreht (bspw. ω, Fig. 2). Dann werden Kristallebenen in allen oder fast allen Kristalliten kurzzeitig so orientiert, daß sie die Beugungsbedingungen erfüllen und zu einem Reflex auf dem jeweiligen Debye-Scherrer-Ring beitragen. Bei der Drehung des Targets 12 wird das Streuvolumen 14 innerhalb des Tar gets 12 mitgedreht. Alle Kristallite in einem zuvor festge legten Teilvolumen des Targets 12 werden schließlich er faßt, indem viele Rastermessungen hintereinander durchge führt werden und von Rastermessung zu Rastermessung das Target 12 in der zum Primärstrahl 13 und zur Rotationsachse senkrechten Richtung um eine Distanz verschoben wird, die in etwa der Breite oder dem Durchmesser des Primärstrahls 13 entspricht.The sample is rotated around one or more axes (e.g. ω, Fig. 2). Then crystal planes in all or almost all crystallites are briefly oriented so that they meet the diffraction conditions and contribute to a reflection on the respective Debye-Scherrer ring. With the rotation of the target 12, the scattering volume 14 is also rotated within the Tar gets 12th All crystallites in a previously defined partial volume of the target 12 are finally captured by performing many grid measurements one after the other and from grid measurement to grid measurement the target 12 is shifted in the direction perpendicular to the primary beam 13 and to the axis of rotation by a distance which is approximately corresponds to the width or the diameter of the primary beam 13 .
In einer Einrichtung, die hochenergetische Synchrotron strahlung erzeugt und die eine kontinuierliche Veränderung der Energie oder der Wellenlänge λ des Primärstrahls 13 er möglicht, kann auch eine λ-Rastermessung durchgeführt wer den. Dabei wird λ kontinuierlich verändert und auf diese Weise werden viele Kristallite im Streuvolumen 14 kurzzei tig zu einem oder mehreren Reflexen angeregt, wenn die λ- Rastermessung einen hinreichend großen Bereich abdeckt.In a device which generates high-energy synchrotron radiation and which enables a continuous change in the energy or the wavelength λ of the primary beam 13 , it is also possible to carry out a λ grid measurement. Here, λ is continuously changed and in this way many crystallites in the scattering volume 14 are briefly stimulated to one or more reflections if the λ grid measurement covers a sufficiently large area.
Bei beiden vorangehend dargestellten Messungen müssen Streuintensitäten bei sehr vielen Targetpositionen gemessen werden. Dieses ist auch durchführbar, da für jede Einzel messung nur kurze Meßzeiten von jeweils 1 s Dauer erforder lich sind. Dieses erfordert allerdings zur optimalen Ver fahrensführung den Einsatz von ortsempfindlichen Flächende tektoren, die in weniger als 1 s ausgelesen werden können. Dazu werden sog. Gasdetektoren (Vieldrahtkammern oder Micro-Strip-Proportionalzähler) mit einem nachgeschalteten Datenerfassungssystem vorgeschlagen. Eine solche Meßanord nung ermöglicht die Durchführung kontinuierlicher Raster messungen, bei denen z. B. das Target 12 um die schon er wähnte ω-Achse hinreichend langsam, aber mit konstanter Ge schwindigkeit, gedreht wird. Während der Drehung liefert die Verstelleinheit ein oder mehrere Signale an das erwähn te Datenerfassungssystem, so daß dieses in die Lage ver setzt wird, die an Orten (yi, zi) nachgewiesenen Photonen ei nem Intervall δωi = (ωi - δω, ωi + δω) zuzuordnen. Die Inter valle δωi und die Rotationsgeschwindigkeit werden vor der Messung so festgelegt, daß die Veränderung der Streuinten sität mit hinreichender Auflösung und ausreichender Inten sität erfaßt wird. Rastermessungen können auch für Blenden parameter auf analoge Weise durchgeführt werden. Mittels der als Gasdetektoren ausgebildeten Detektoren ist zudem die Möglichkeit einer Energiediskriminierung geschaffen worden, was bei den bisherigen als sog. Image-Plate- und CCD-Systemen als Detektoren 18 nicht möglich war. Mit dem Einsatz von Gasdetektoren können Photonen höherer Ordnung und solche diskriminiert werden, die über die Compton- Streuung Energie verloren haben, gegenüber solchen, die rein elastisch gestreut worden sind.In the two measurements shown above, scattering intensities have to be measured with a large number of target positions. This can also be carried out, since only short measuring times of 1 s each are required for each individual measurement. However, this requires the use of location-sensitive surface detectors for optimal process management, which can be read out in less than 1 s. So-called gas detectors (multi-wire chambers or micro-strip proportional counters) with a downstream data acquisition system are proposed. Such Meßanord voltage enables the implementation of continuous grid measurements, in which, for. B. the target 12 is rotated sufficiently slowly, but with constant Ge, about the already mentioned ω axis. During the rotation, the adjustment unit supplies one or more signals to the data acquisition system mentioned, so that it is able to position the photons detected at locations (y i , z i ) at an interval δω i = (ω i - δω, ω i + δω). The intervals δω i and the rotational speed are determined before the measurement so that the change in the scattering intensity is detected with sufficient resolution and intensity. Raster measurements can also be carried out for aperture parameters in an analogous manner. By means of the detectors designed as gas detectors, the possibility of energy discrimination has also been created, which was not possible as detectors 18 in the previous so-called image plate and CCD systems. With the use of gas detectors, higher-order photons and those that have lost energy through Compton scattering can be discriminated against those that have been scattered purely elastically.
In Form von Gasdetektoren ausgebildeten Detektoren 18 bei der erfindungsgemäßen Untersuchungs-Analyseanordnung eröff net sich eine weitere Möglichkeit der Anwendung des erfin dungsgemäßen Verfahrens zur Analyse von Eigenspannungen. Es sind somit z. B. stroboskopische Messungen möglich, die für in-situ Analysen an bewegten Komponenten durchgeführt wer den können. So ist es vorstellbar, unter Belastung in lau fenden Maschinen (z. B. Motoren, Turbinenschaufeln) auftre tende Eigenspannungen zu analysieren. Bei solchen Messungen liefert das rotierende System ein Signal an ein Datenerfas sungssystem, wenn eine bestimmte Stellung durchlaufen ist. Das Datenerfassungssystem kann kleinste Zeitintervalle von ~1 µs erfassen, so daß auch bei schnell laufenden Systemen die Position der zu untersuchenden Komponenten sehr genau bekannt ist. Aus der in vielen Durchläufen aufintegrierten Streuintensität werden dann die Eigenspannungen in Abhän gigkeit vom Ort der bewegten Komponente bestimmt. So könnte bspw. eine Turbinenschaufel in Höhe ihres Fußes durch strahlt werden. Der Fuß bewegt sich mit hoher Geschwindig keit durch den Strahl, wobei eine schnelle Datenerfassung dabei eine schnelle Rastermessung ermöglicht. In einem Um lauf wird die gemessene Intensität für eine Interpretation nicht ausreichen, da in dieser Zeit im allgemeinen nur eine Meßzeit von δτ«1 ms pro Volumenelement im Fuß zur Verfügung steht. Die Aufintegration vieler Rastermessungen über län gere Zeit ermöglicht schließlich verläßliche Eigenspan nungsanalysen. In the form of gas detectors in the form of gas detectors 18 in the examination-analysis arrangement according to the invention, another possibility of using the method according to the invention for analyzing residual stresses opens up. There are thus z. B. stroboscopic measurements possible, which can be carried out for in-situ analyzes on moving components. So it is conceivable to analyze residual stresses occurring under load in running machines (e.g. motors, turbine blades). In such measurements, the rotating system sends a signal to a data acquisition system when a certain position has been passed. The data acquisition system can record the smallest time intervals of ~ 1 µs, so that the position of the components to be examined is known very precisely even with fast-running systems. From the scattering intensity integrated in many runs, the residual stresses are then determined depending on the location of the moving component. For example, a turbine blade could be shone through at the level of its foot. The foot moves through the beam at high speed, whereby fast data acquisition enables a quick grid measurement. In one cycle, the measured intensity will not be sufficient for an interpretation, since in this time there is generally only one measuring time of δτ «1 ms per volume element in the foot. The integration of many grid measurements over a longer period of time ultimately enables reliable residual stress analyzes.
1010th
Untersuchungs-/Analyseanordnung (Stand der Technik)
Examination / analysis arrangement (state of the art)
1111
Untersuchungs-/Analyseanordnung (Erfindung)
Examination / analysis arrangement (invention)
1212th
Target
Target
1313
Hochenergetische Photonen/Photonenstrahl/Pri
märstrahl
High energy photons / photon beam / primary beam
1414
Streuvolumen (gauge-volume)
Scatter volume (gauge-volume)
1515
Blende
cover
1616
Blende/Ringblende
Aperture / ring aperture
1717th
Blende
cover
1818th
Detektor
detector
1919th
Reflektierter Photonenstrahl
Reflected photon beam
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