DE10322271A1

DE10322271A1 - Solid body material defect investigation unit uses mobile infrared laser heating to modulate X ray diffraction pattern for measurement by area detector

Info

Publication number: DE10322271A1
Application number: DE2003122271
Authority: DE
Inventors: Roland Boese; Medzid Muhasilovic
Original assignee: Universitaet Duisburg Essen
Current assignee: Universitaet Duisburg Essen
Priority date: 2003-05-19
Filing date: 2003-05-19
Publication date: 2004-12-16

Abstract

A solid body (23) material defect investigation unit has mobile (12) infrared laser (2) source to create local heating of the body and X ray source (1) creating a diffraction pattern with thermal modulation measured by an area detector (15) and processor (20). Includes INDEPENDENT CLAIMs for procedures used by the unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung aus mindestens zwei Strahlungsquellen und mindestens einer Detektionsvorrichtung, sowie ein Verfahren zur Untersuchung von Körpern, bei dem der zu untersuchende Körper durch eine Strahlungsquelle lokal erwärmt wird und bei dem eine zweite Strahlungsquelle benutzt wird, um ein Beugungsmuster zu erzeugen, welches durch eine Detektionsvorrichtung aufgezeichnet wird.The The invention relates to a device comprising at least two radiation sources and at least one detection device and a method for examining bodies, where the body to be examined is locally heated by a radiation source and a second Radiation source is used to produce a diffraction pattern which is recorded by a detection device.

Stand der TechnikState of the art

In den vergangenen Jahren zeichnete sich ein steigender Bedarf an Methoden zur schnellen, sicheren und zerstörungsfreien Untersuchung und Prüfung von Werkstoffen ab. Dieser Bedarf bezieht sich insbesondere auf in der Technik eingesetzte Werkstücke, die hohen Belastungen ausgesetzt sind und bei denen ein Materialversagen schwere Schäden zur Folge hätte, wie zum Beispiel Eisenbahnräder, Isolatoren von Hochspannungsleitungen, Blätter von Turbinenschaufeln und Kurbelwellen in Verbrennungsmotoren.In In recent years there has been an increasing need for methods for quick, safe and non-destructive examination and testing of Materials. This need relates in particular to the Workpieces used in technology, who are exposed to high loads and where there is material failure heavy damage would result in like railway wheels, Insulators of high-voltage lines, blades of turbine blades and crankshafts in internal combustion engines.

Hierbei ist es wichtig, dass bei der Werkstoffprüfung nicht nur Materialdefekte an der Werkstoffoberfläche, sondern auch solche in der Tiefe des Werkstückes detektiert werden.in this connection it is important that when testing materials, not only material defects on the material surface, but also those in the depth of the workpiece can be detected.

Eine Vorrichtung zur berührungsfreien und zerstörungsfreien Untersuchung wird in DE 40 15 893 A1 beschrieben. In dieser Vorrichtung dient eine Strahlquelle zur Erzeugung nur eines Strahls, der in einen Test- und ein Anregungsstrahl mittels einen Strahlteiler geteilt wird.A device for non-contact and non-destructive examination is in DE 40 15 893 A1 described. In this device, a beam source is used to generate only one beam, which is divided into a test beam and an excitation beam by means of a beam splitter.

In einem Untersuchungsverfahren mit einer solchen Vorrichtung ist eine umfangreiche optische Lenk- und Sensorausrüstung notwendig. Um innerhalb einer schmalen Messtoleranz des Teststrahls zu bleiben, ist zur Überwachung des Rücksignals von der Oberfläche des Körpers weiterhin ein zusätzlicher komplexer elektronischer Regel- und Steuerungskreis notwendig.In an examination method with such a device is one extensive optical steering and sensor equipment necessary. To within A narrow measurement tolerance of the test beam is for monitoring of the return signal from the surface of the body still an additional one complex electronic regulation and control circuit necessary.

Nur in solcher Konstellation lässt sich eine Veränderung der Intensität des thermischen Rückstrahls feststellen, um auf diese Weise eine präzise Aussage über den Zustand der Materie treffen zu können.Just in such a constellation yourself a change the intensity thermal reflection in order to make a precise statement about the State of matter.

Eine derartige Vorrichtung zur berührungsfreien und zerstörungsfreien Untersuchung ist auch aus DE 30 34 944 bekannt. Zur Überwachung des vom Hauptstrahl abgekoppelten Teststrahls ist dabei ein Fernrohr vorgesehen. Damit wird es dem Benutzer erlaubt, über das Fernrohr den mit dem Strahl des sichtbaren Licht beaufschlagten Punkt des Körpers zu überwachen.Such a device for non-contact and non-destructive examination is also out DE 30 34 944 known. A telescope is provided for monitoring the test beam decoupled from the main beam. This allows the user to monitor the point of the body exposed to the beam of visible light via the telescope.

Die auf diese Weise erfasste Information ermöglicht es, die aus der Rückseite des Körpers heraustretende und über einem fokussierenden Spiegel zu einem Detektor geleitete Wärmestrahlung einem bestimmten Punkt des Körpers zuzuordnen und dort schließlich den Zustand in der Materie zu erfassen.The Information captured in this way allows it to come from the back of the body coming out and over a focusing mirror to a detector guided heat radiation a certain point on the body assign and finally there to grasp the state in matter.

Weiterhin ist ein photothermisches Mikroskop im Artikel „Photothermal Spectroscopy on a Microscopic Scale" von D.R. Petts und H.K. Wickeramasinghe aus dem „Ultrasonic Symposium 1981" (Seiten 832-836) beschrieben worden.Farther is a photothermal microscope in the article "Photothermal Spectroscopy on a Microscopic Scale "by D.R. Petts and H.K. Wickeramasinghe from the "Ultrasonic Symposium 1981" (pages 832-836) have been described.

Die hier verwendete Messung stützt sich ebenfalls auf das Prinzip des gleichzeitigen Erfassens zweier Reflexionsbilder eines thermischen und eines optischen, einmal geteilten Strahles.The measurement used here supports also on the principle of simultaneous detection of two Reflection images of a thermal and an optical, once divided Beam.

Bei diesem Verfahren wird das zu untersuchende Werkstück zuerst auf einen zum Strahleinfall senkrecht stehenden Bewegungstisch eingespannt. Während der Messung wird die Körperoberfläche senkrecht zum einfallenden Strahl verschoben. Bei Veränderungen in der Materialstruktur, einschließlich Materialdefekte, werden sich diese in dem veränderten thermischen Rückstrahl bemerkbar machen.at This method is the workpiece to be examined first clamped on a moving table perpendicular to the beam. During the Measurement will make the body surface vertical shifted to the incident beam. With changes in the material structure, including material defects, will these change in the thermal reflection to make noticable.

In der bereits erwähnten Patentschrift DE 40 15 893 A1 , aber auch in ebenfalls genannten Offenlegungsschrift DE 38 13 258 , in der eine weitere zerstörungsfreie und berührungsfreie Prüfmethode dargestellt ist, ist neben dem festen Aggregatzustand des Körpers auch die Absorptionsfähigkeit für den einfallenden infraroten Laserstrahl unbedingte charakteristische Voraussetzung des folglich stets undurchlässigen Materials.In the patent mentioned above DE 40 15 893 A1 , but also in the aforementioned publication DE 38 13 258 , in which another non-destructive and non-contact test method is shown, in addition to the solid physical state of the body, the absorbency for the incident infrared laser beam is an essential characteristic of the consequently always impervious material.

Beim Einsatz der bekannten photothermischen zerstörungsfreien Prüfmethoden ergeben sich Schwierigkeiten bei der Justierung der Vorrichtung auf die zu prüfende Werkstoffoberfläche.At the Use of the well-known photothermal non-destructive test methods there are difficulties in adjusting the device the one to be checked Material surface.

Dies kommt besonders bei der Verwendung von Lasern und anderen Quellen der elektromagnetischen Wellen, die außerhalb des menschlichen Sichtbereiches liegen, zum tragen. Bei den oben beschriebenen Methoden wird nur ein abgekoppelter Teststrahl durch den elektronischen Regelungs- und Steuerungskreis überwacht. Die Leistung des Anregungsteils des Hauptstrahls bleibt ohne Kontrolle.This comes especially when using lasers and other sources of electromagnetic waves that are outside the human field of vision lying to wear. With the methods described above, only a decoupled test beam through the electronic control and control circuit monitors. The power of the excitation part of the main beam remains without control.

Die Messausrüstung erwähnter Methoden ist komplex und reagiert sehr empfindlich auf Umgebungseinflüsse. Beispielsweise besteht der in DE 40 15 893 A1 beschriebene Steuer- und Regelkreis aus drei Analog/Digital-Wandlern und einer sechskanaligen elektronischen Steuerungseinheit. Dies kann eine potenzielle Quelle für Messfehler darstellen. Die in der gleichen Offenlegungsschrift beschriebene Lenk- und Sensoroptik muss genau auf die Welleninterferenz des Laserstrahls abgestimmt sein. Demzufolge würde eine unkontrollierte Arbeitstemperaturschwankung eine geometrische Veränderung in dieser sensitiven Anordnung bedingen.The measurement equipment of the methods mentioned is complex and very sensitive to environmental influences. For example, in DE 40 15 893 A1 Control and regulating circuit described from three analog / digital converters and a six-channel electronic control unit. This can be a potential source of measurement errors. The The steering and sensor optics described in the same published specification must be precisely matched to the wave interference of the laser beam. Accordingly, an uncontrolled fluctuation in the working temperature would result in a geometric change in this sensitive arrangement.

In den oben beschriebenen Methoden wird die Messung indirekt durch die Geometrie der zu prüfenden Materialien beeinflusst. Bei einem größeren Materialstück ist auch die Bestrahlungsdauer zu verändern, so dass auch die Messzeit des einzelnen Messschritts beeinflusst wird.In The methods described above are used to measure indirectly the geometry of the test object Materials influenced. With a larger piece of material, too to change the radiation duration, so that the measuring time of the individual measuring step is also influenced becomes.

Einer der Eigenschaften der Röntgenstrahlung in Röntgenbeugungsuntersuchungen ist die geringe Eindringtiefe der Strahlung. Ein kollimierter Röntgenstrahl dringt in Abhängigkeit von dem Absorptionsgrad der Materie höchstens einige zehntel Millimeter in die Oberfläche der zu untersuchenden Probe ein. Es sind somit keinerlei Aussagen über den Materialzustand in der Tiefe zu treffen.one the properties of X-rays in X-ray diffraction studies is the low penetration depth of the radiation. A collimated x-ray invades addiction a maximum of a few tenths of a millimeter from the degree of absorption of matter into the surface of the sample to be examined. There are therefore no statements about the material condition to meet in depth.

Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Prüfung von Körpern zu schaffen, die unter den erwähnten schwierigen Arbeitsbedingungen stabil ist und die es erlaubt, Aussagen über den Materialzustand in der Tiefe des Körpers zu treffen.outgoing From this prior art, the invention was based on the object a device for testing of bodies to create those among those mentioned difficult working conditions is stable and which allows statements about the Material state in the depth of the body.

Diese Aufgabe wird in der neuen Prüfmethode zur zerstörungsfreien und berührungslosen Materialuntersuchung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf die Oberfläche des zu untersuchenden Körpers gleichzeitig ein Röntgenstrahl und ein infraroter Strahl gerichtet werden.This The task is in the new test method for non-destructive and non-contact Material investigation solved according to the invention in that to the surface of the body to be examined an x-ray at the same time and an infrared beam is directed.

Der Anregungsstrahl der ersten Strahlungsquelle zur lokalen Erwärmung ist ein Infrarotstrahl. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der ersten Strah lungsquelle um einen Infrarotlaser, so dass es sich bei der Infrarotstrahlung um gebündelte kohärente Strahlung handelt.The Excitation beam of the first radiation source for local heating an infrared ray. In a preferred embodiment of the invention the first radiation source is an infrared laser, so that the infrared radiation is bundled coherent radiation.

Bei der zweiten Strahlungsquelle handelt es sich um eine Röntgenquelle. Als Teststrahl dient ein parallelisierter Röntgenstrahl, der auf die zu untersuchende Probe geleitet wird. Die dadurch gewonnenen konstruktiven Interferenzen der Röntgenbeugung werden in einem Rückstrahl in einem Flächendetektor registriert und liefern somit eine präzise Aussage über die Oberflächenstruktur der Probe.at the second radiation source is an X-ray source. A parallelized X-ray beam is used as the test beam investigating sample is conducted. The resulting constructive X-ray diffraction interference are in a retroreflective in an area detector registered and thus provide a precise statement about the surface structure the sample.

Die Infrarotstrahlung aus der ersten Strahlungsquelle wird vom zu untersuchenden Körper absorbiert, wobei eine Wärmewelle bzw. eine Wärmefortpflanzung auftritt. Als Folge entsteht eine lokale thermische Modulation.The Infrared radiation from the first radiation source is from the person to be examined body absorbed, taking a heat wave or heat propagation occurs. As a result, local thermal modulation occurs.

Die Wärmeausbreitung kommt jedoch nicht nur über die Oberfläche zustande. Befindet sich also in dem zu untersuchenden Körper ein Defekt, ein Riss, eine Kavität oder eine ähnlich geartete Störung, so wird diese für die Wärmeausbreitung ein Hindernis bedeuten, selbst wenn sich der Defekt in der Tiefe des zu untersuchenden Körpers befindet. Dadurch wird auch die durch die Wärme bedingte Strukturänderung auf der Körperoberfläche beeinflusst.The heat propagation however, does not only come about the surface conditions. So it is in the body to be examined Defect, a crack, a cavity or something similar kind of disturbance, so will this for the heat spread an obstacle, even if the defect is in the depth of the body to be examined located. This also changes the structure due to heat influenced on the body surface.

Diese durch die Inhomogenität in der Tiefe thermisch bedingte Strukturänderung auf der Oberfläche wird weiterhin wie oben beschrieben mittels Röntgenbeugung registriert.This due to the inhomogeneity in the depth thermally induced structural change on the surface continue to be registered by X-ray diffraction as described above.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in den Zeichnungen anhand von schematisch dargestellten Ausführungsformen und Verfahrensschritten beschrieben.Further Details of the invention are shown in the drawings with reference to schematically illustrated embodiments and process steps described.

Hierbei zeigt:in this connection shows:

1: Vorrichtung zur zerstörungsfreien und berührungsfreien Untersuchung der inneren und/oder äußeren Struktur des zu untersuchenden Körpers 1 : Device for non-destructive and non-contact examination of the inner and / or outer structure of the body to be examined

2: Anwendungsbeispiel: Beugungsmuster zur Lokalisation einer Kavität in einem Körper 2 : Example of use: Diffraction patterns for localizing a cavity in a body

3: Vergleichsbeispiel: Beugungsmuster mit gleichzeitiger Wärmebestrahlung und ohne Wärmebestrahlung zur Lokalisation einer Kavität in einem Körper 3 : Comparative example: diffraction pattern with simultaneous heat radiation and without heat radiation to localize a cavity in a body

4: Anwendungsbeispiel: Lokalisation eines Risses in einem Körper Nachfolgend werden ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung und zwei Anwendungsbeispiele und ein Vergleichsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Zeichnungen näher erläutert. 4 Application example: localization of a crack in a body. An exemplary embodiment of the device according to the invention and two application examples and a comparative example of the method according to the invention are explained in more detail with reference to the drawings.

1 zeigt eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien und berührungsfreien Untersuchung der inneren und/oder äußeren Struktur des zu untersuchenden, im festen Aggregatzustand befindlichen Körpers. Aus einer Röntgenstrahlquelle (1) wird ein Teststrahl (5) auf die Oberfläche des Körpers (23) geleitet, der auf einer motorisch betriebenen, translationsfähigen und um die vertikale Hauptachse (24) drehbaren Ebene eingefasst ist, die wiederum mit Ihrer Hauptachse (24) senkrecht zum eintreffenden Röntgenstrahl steht. Dieser Verstellmechanismus ist mit einer Datenleitung (26) mit der mikroelektronischen Kontroll- und Steuerungseinheit (20) verbunden, dessen Position von dort aus überwacht und eingestellt wird. Der gebeugte Teil des Röntgenstrahls wird als konstruktive Interferenz (14) in einem ortsempfindlichen zweidimensionalen Detektor (15) registriert. Die von der Körperoberfläche kommenden analogen Röntgenbeugungssignale werden hier in die digitalen Signale umgewandelt und mittels einer Datenleitung (17) einer Software, die sich ebenfalls in der mikroelektronischen Kontroll- und Steuerungseinheit (20) befindet zugänglich gemacht. Über die Software dieser Einheit lässt sich der Röntgenstrahl steuern. Aus einer anderen Strahlquelle (2) wird ein infraroter Teststrahl (4) über einen Spiegel (8) mit einem Kontrolllaserstrahl (6) sichtbaren Lichtes zusammen geführt. Dieser Spiegel (8) ist für das infrarote Licht transparent und für sichtbares Licht undurchlässig. Dieser Strahl (7) wird in einem Spiegel (9) um 90° abgelenkt (10) und zu einem um die eigene Achse schwenkbaren Spiegel geleitet. Dieser Spiegel (12), befindet sich auf einer Drehvorrichtung und bietet die Möglichkeit, den umlenkten infraroten Anregungsstrahl (13) zur gewünschten Stelle auf der Oberfläche des Körpers (23) zu leiten. Die Leistung und die Position des Anregungsstrahls werden durch die Software einer Kontroll- und Steuerungseinheit (16) überwacht. Nach der Absorption des Anregungsstrahls (13) auf der Oberfläche des Körpers (23) wird eine Wärmewelle erzeugt. Bei homogener Stoffverteilung wird eine homogene Wärmeverteilung erzielt. Durch die Detektion eines gebeugten Röntgenstrahls (14) wird eine lokale Temperaturveränderung der Oberfläche ebenfalls registriert. Trifft der Anregungsstrahl (13) nicht auf denselben Ort wie der Teststrahl (5), so werden somit Inhomogenitäten, die sich zwischen zwei Einstrahlstellen befinden, aufgespürt, da diese die Wärmeausbreitung beeinflussen. Es werden so nicht nur Inhomogenitäten auf der Oberfläche des Körpers (23), sondern auch solche in der Tiefe des zu untersuchenden Körpers detektiert. Bei großen Abständen zwischen dem Auftreffpunkt des Anregungsstrahls (13) und des Teststrahls (5) wird bei Körpern mit geringer Wärmeleitung keine Veränderung des gebeugten Röntgenstrahls (14) im Detektor (15) mehr registriert. Gleichermaßen beeinflusst die Dauer der thermischen Anregung der Körperoberfläche (23) auch eine Veränderung im Beugungsbild. Daher wird erfindungsgemäß eine geräte- und materialabhängige Optimierung vor einer Messung durchgeführt. Es können somit Störungen auch in größeren Materialtiefen erfasst und registriert werden. 1 shows a device for non-destructive and non-contact examination of the inner and / or outer structure of the body to be examined, in the solid state of aggregation. From an x-ray source ( 1 ) becomes a test beam ( 5 ) on the surface of the body ( 23 ) directed on a motor-driven, translatable and around the vertical main axis ( 24 ) rotatable plane, which in turn is aligned with your main axis ( 24 ) is perpendicular to the incoming X-ray beam. This adjustment mechanism is equipped with a data line ( 26 ) with the microelectronic control unit ( 20 ), whose position is monitored and adjusted from there. The diffracted part of the X-ray beam is called constructive interference ( 14 ) in a location-sensitive two-dimensional detector ( 15 ) registered. Those coming from the surface of the body Analog X-ray diffraction signals are converted here into the digital signals and by means of a data line ( 17 ) software that is also located in the microelectronic control unit ( 20 ) is made accessible. The X-ray beam can be controlled via the software of this unit. From another radiation source ( 2 ) an infrared test beam ( 4 ) through a mirror ( 8th ) with a control laser beam ( 6 ) of visible light. This mirror ( 8th ) is transparent to infrared light and opaque to visible light. This ray ( 7 ) is in a mirror ( 9 ) deflected by 90 ° ( 10 ) and directed to a mirror that can be swiveled around its own axis. This mirror ( 12 ), is located on a rotating device and offers the possibility of the deflected infrared excitation beam ( 13 ) to the desired location on the surface of the body ( 23 ) to lead. The power and the position of the excitation beam are determined by the software of a control and 16 ) supervised. After absorption of the excitation beam ( 13 ) on the surface of the body ( 23 ) a heat wave is generated. With homogeneous material distribution, a homogeneous heat distribution is achieved. By detecting a diffracted X-ray beam ( 14 ) a local temperature change of the surface is also registered. Does the excitation beam ( 13 ) not to the same location as the test beam ( 5 ), inhomogeneities that are located between two irradiation points are thus detected, since these influence the heat spread. Not only are there inhomogeneities on the surface of the body ( 23 ), but also those in the depth of the body to be examined. With large distances between the point of impact of the excitation beam ( 13 ) and the test beam ( 5 ) there is no change in the diffracted X-ray beam with 14 ) in the detector ( 15 ) more registered. Similarly, the duration of thermal stimulation affects the body surface ( 23 ) also a change in the diffraction pattern. Therefore, according to the invention, device and material-dependent optimization is carried out before a measurement. Faults can also be recorded and registered in greater material depths.

2 zeigt als Anwendungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens die Lokalisierung einer Kavität in einem Körper unterhalb der Körperoberfläche. Als erste Strahlungsquelle wurde hierbei eine Infrarotlaserquelle und als zweite ein kollimierter Röntgenstrahl verwendet. Dabei wurde die Distanz zwischen der Aufprallstelle der Infrarotlaserquelle und der Aufprallstelle des Röntgenstrahls auf die Körperoberfläche auf 5 mm eingestellt. Die Kennlinie (25) repräsentiert das Beugungsmuster in der Form eines 2θ-Diffraktogramms einer homogenen, also intakten, Stelle des Körpers. Die Kennlinie (26) zeigt das Diffraktogramm einer Stelle auf dem Körper an, an der sich unterhalb der Materialoberfläche unsichtbar eine Kavität befindet. 2 shows as an application example of the method according to the invention the localization of a cavity in a body below the body surface. An infrared laser source was used as the first radiation source and a collimated X-ray beam as the second. The distance between the point of impact of the infrared laser source and the point of impact of the X-ray beam on the body surface was set to 5 mm. The characteristic ( 25 ) represents the diffraction pattern in the form of a 2θ diffractogram of a homogeneous, i.e. intact, position of the body. The characteristic ( 26 ) shows the diffractogram of a point on the body where a cavity is invisibly below the material surface.

3 als Anwendungs- und Vergleichsbeispiel zeigen die Kennlinien 25 und 26 die Diffraktogramme die bereits in 2 beschrieben wurden. Die Kennlinie 27 steht für eine Aufnahme, bei der genau oberhalb des Röntgenstrahls die Oberfläche des Körpers mit einem Infrarotlaserstrahl bestrahlt wurde. Die Kennlinie 28 zeigt das Beugungsmuster als Diffraktogramm, wobei bei der Aufnahme unter sonst gleichen Bedingungen keine Infrarotlaserbestrahlung stattgefunden hat. Die Kennlinien 27 und 28 dienen in der Auswertung als Referenzlinien zur Einordnung der Kennlinien 25 und 26 um eine Beurteilung der Körperbeschaffenheit vornehmen zu können. 3 the characteristics show as an application and comparison example 25 and 26 the diffractograms already in 2 have been described. The characteristic 27 stands for a picture in which the surface of the body was irradiated with an infrared laser beam just above the X-ray beam. The characteristic 28 shows the diffraction pattern as a diffractogram, with no infrared laser irradiation taking place under otherwise identical conditions. The characteristics 27 and 28 are used in the evaluation as reference lines for classifying the characteristic curves 25 and 26 to be able to make an assessment of the body condition.

4 zeigt als Anwendungsbeispiel für eine Materialprüfung das Untersuchungsergebnis von einem Körper, bei dem ein senkrechter Riss von der Körperoberfläche in die Tiefe des Materials verlief. Als erste Strahlungsquelle wurde hierbei wiederum eine Infrarotlaserquelle und als zweite ein kollimierter Röntgenstrahl verwendet. Dabei wurde die Distanz zwischen der Aufprallstelle der Infrarotlaserquelle und der Aufprallstelle des Röntgenstrahls auf die Körperoberfläche auf 2,5 mm eingestellt. Zur Untersuchung des Körpers wurden dann die die Inf rarotlaserquelle und die Röntgenquelle simultan über die Körperoberfläche bewegt, um so Materialinhomogenitäten des Körpers lokalisieren zu können. Die Kennlinie 29 zeigt das Beugungsbild, wie es an den homogenen, also intakten, Orten des Körpers aufgenommen wurde. Die Kennlinie 30 zeigt das Beugungsbild, wie es aufgenommen wurde, als beim Bewegen der beiden Strahlungsquellen über die Körperoberfläche eine inhomogene, also defekte, Stelle des Körpers getroffen wurde. Die Kennlinie 31 zeigt ein Differenzdiffraktogramm, das auf die unterschiedlichen Intensitäten und auf die Phasenverschiebung zeigt und somit die Lokalisierung von Inhomogenitäten und Materialdefekten im inneren des Körpers ermöglicht. 4 shows as an application example for a material test the test result of a body in which a vertical crack ran from the body surface into the depth of the material. An infrared laser source was used as the first radiation source and a collimated X-ray beam as the second. The distance between the point of impact of the infrared laser source and the point of impact of the X-ray beam on the body surface was set to 2.5 mm. To examine the body, the infrared laser source and the X-ray source were then moved simultaneously over the surface of the body in order to localize material inhomogeneities in the body. The characteristic 29 shows the diffraction pattern as it was recorded at the homogeneous, i.e. intact, places on the body. The characteristic 30 shows the diffraction pattern as it was recorded when an inhomogeneous, i.e. defective, part of the body was hit when the two radiation sources were moved over the surface of the body. The characteristic 31 shows a differential diffractogram that shows the different intensities and the phase shift and thus enables the localization of inhomogeneities and material defects in the interior of the body.

Claims

Device for examining bodies, in particular for determining material defects, consisting of at least two radiation sources and a detection and evaluation device, characterized by the following features - at least one radiation source ( 2 ) for heating the body to be examined ( 23 ) or parts thereof - there is at least one other radiation source ( 1 ) to create a on or in the body ( 23 ) forming diffraction pattern - there is at least one detection unit ( 15 ) to record the resulting diffraction pattern.

Device according to claim 1, characterized in that at least one radiation source is infrared light in the wavelength range of 0.65 μm up to 1000 μm emitted.

Device according to claim 1, characterized in that at least one radiation source is x-rays in the wavelength range emitted from 0.01 nm to 10 nm.

Device according to claim 2, characterized in that the infrared radiation source is an infrared laser is.

Device according to one or more of the preceding Expectations, characterized in that the radiation sources relative to the body to be examined can be moved.

Device according to one or more of the preceding Expectations, characterized in that the detection unit for detection the diffraction pattern from a two-dimensional spatially resolving surface detector consists.

Method for examining bodies, characterized in that that first at least one infrared radiation source for heating part or all of it body to be examined then at least one X-ray source directed to the body to be examined to produce a diffraction pattern will and finally the resulting diffraction pattern is detected by means of a detection unit becomes.

A method according to claim 7, characterized in that while the examination the radiation sources relative to the one to be examined Material at the same time, in unchangeable Distance to each other and moved parallel to each other, whereby the distance between the radiation sources before the examination is set.

A method according to claim 8, characterized in that while the examination, the radiation sources at a constant distance from the Body surface along the body surface moves become.

Use of the device according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the method according to one or more of claims 7 to 9 for contactless and destructive Material and material testing applied becomes.

Use for non-contact and non-destructive Material and material testing according to claim 10, characterized in that by the method according to one or more of claims 7 to 9 material inhomogeneities both on the surface of the body to be examined as well as in the depth of the body to be examined can.