RU2748971C1 - Способ оценки эффективности защитных экранов из композитных материалов - Google Patents
Способ оценки эффективности защитных экранов из композитных материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2748971C1 RU2748971C1 RU2020132200A RU2020132200A RU2748971C1 RU 2748971 C1 RU2748971 C1 RU 2748971C1 RU 2020132200 A RU2020132200 A RU 2020132200A RU 2020132200 A RU2020132200 A RU 2020132200A RU 2748971 C1 RU2748971 C1 RU 2748971C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- package
- radiation
- composite materials
- protective screens
- effectiveness
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Использование: для оценки эффективности защитных экранов из композитных материалов. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют облучение пакета композитного материала, состоящего, по крайней мере, из нескольких слоев, потоком рентгеновского излучения, при этом после проведения облучения пакета композитных материалов рентгеновским излучением разбирают пакет на слои, подвергают ультраструйному воздействию каждый слой пакета, регистрируют зависимости интенсивности образования гидрокаверн в зависимости от удаления слоя от источника излучения, по глубине которых оценивают эффективность защитных экранов. Технический результат: обеспечение возможности оценки радиационной стойкости композитных материалов и подбора соответствующих слоев пакета композитного материала с наибольшей эффективной защитой от ионизирующего излучения. 1 ил.
Description
Изобретение относится к способу оценки эффективности защитных экранов путем воздействия на материал рентгеновским излучением и может быть использовано для изучения влияния анизотропии свойств композитного материала на его чувствительность к рентгеновскому излучению и определения допустимых доз облучения.
Известен способ определения разъемной плотности горной породы в составе горной массы, включающий облучение исследуемой горной массы потоком гамма-квантов источника излучения, направленного вертикально вверх по продольной оси конвейера, регистрацию потоков гамма-излучения и определение объемной плотности с учетом интенсивностей потоков гамма-излучения [патент РФ №2492454 от 10.09.2013].
Недостатком известного способа является то, что он не позволяет определить допустимую дозу облучения для использования материала в качестве защитного.
Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ определения количественного состава композиционных материалов [патент РФ №2436074 от 10.12.2011], включающий в себя последовательное облучение потоком проникающего излучения от двух источников рентгеновского излучения композиционного материала, регистрацию датчиками интенсивности излучения, прошедшего через композиционный материал и определение количественного содержания одного из компонентов по ослаблению прошедшего через композиционный материал излучения. Данный способ принят в качестве прототипа.
Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемого способа, - облучение пакета композитного материала, состоящего, по крайней мере, из нескольких слоев, потоком рентгеновского излучения.
Недостатком способа-прототипа является то, что он не позволяет определить допустимую дозу облучения для использования материала в качестве защитного от ионизирующего излучения.
Задачей настоящего изобретения является контроль допустимых доз облучения и возможность подбора более эффективных защитных экранов из композитных материалов от ионизирующего излучения.
Решение этой задачи является актуальным в связи с увеличением применения композитных материалов в изделиях ракетно-космической техники и необходимостью изучения влияния радиации на свойства композитов и позволит оценить адгезионную прочность материала, на основании которой определяется минимальная сила, при которой происходит разрушение образца, и тем самым оценить его эффективность как радиационно-защитного материала. Данный способ предлагает использовать метод ультраструйной диагностики, основанный на изучении профиля гидрокаверны, полученного на образце из композитного материала с помощью гидроабразивной струи.
Поставленная задача была решена за счет того, что в известном способе, включающий облучение пакета композитного материала, состоящего, по крайней мере, из нескольких слоев, потоком рентгеновского излучения, согласно изобретению, после проведения облучения пакета композитных материалов рентгеновским излучением разбирают пакет на слои, подвергают ультраструйному воздействию каждый слой пакета, регистрируют зависимости интенсивности образования гидрокаверн в зависимости от удаления слоя от источника излучения, по глубине которых оценивают эффективность защитных экранов.
Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа состоят в том, после проведения облучения пакета композитных материалов рентгеновским излучением разбирают пакет на слои; подвергают ультраструйному воздействию каждый слой пакета; регистрируют зависимости интенсивности образования гидрокаверн в зависимости от удаления слоя от источника излучения, по глубине которых оценивают эффективность защитных экранов.
В предлагаемом способе осуществляют определение адгезионных свойств после воздействия рентгеновского излучения путем ультраструйной диагностики каждого образца из пакета композитных материалов после его разбора и последующим подбором, в зависимости от величины гидрокаверны, состава защитных экранов из композитных материалов с улучшенными характеристиками. Таким образом, после облучения рентгеновским излучением проводится ультраструйная диагностика и проверка на микроскопе полученных профилей гидрокаверн, по величине которых можно быстро определить состояние защитного экрана при различных дозах облучения и заменить на более эффективные.
На чертеже показана схема осуществления способа.
Способ оценки эффективности защитных экранов осуществляют следующим образом.
Из образцов композитных материалов собирают пакет, состоящий из 1-4 слоев, которые помещают в рентгеновскую камеру и подвергают длительному воздействию рентгеновского излучения. Далее пакет извлекают и разбирают на образцы для резки на гидроабразивном станке. Изучают структуру полученных швов с помощью микроскопа и на основе графической зависимости интенсивности образования гидрокаверн от глубины нахождения образца в пакете составляют выводы об эффективности защитных экранов при удалении от источника излучения.
Пример конкретного выполнения
Для проведения исследований был собран пакет из композитного материала (углепластик), состоящий из 4 образцов материала толщиной 2 мм каждый. Характеристики изучаемых композитов представлены в таблице 1.
Пакет состоит из 1-4 слоев, которые помещали в рентгеновскую камеру и подвергали длительному воздействию рентгеновского излучения (Х-ray) в аппарате рентгеновской томографии XT Н 450, разработанной компанией Nikon Metrology. Далее пакет извлекался и разбирался на образцы для резки на гидроабразивном станке в точке на верхней поверхности образца и точке на нижней поверхности образца для получения больших стататистических данных. Изучалась структура полученных гидрокаверн на лазерном профилометре и на основе графической зависимости интенсивности образования гидрокаверн от глубины нахождения образца в пакете составлялись выводы об эффективности защитных экранов при удалении от источника излучения. Диагностика производилась на станке для гидроабразивной резки Mach 3 1313b от компании Flow (США) при следующих параметрах: давление Р=130 МПа, скорость подачи V=7500 (6000+25%) мм/мин. В таблице 2 приведены усредненные данные глубины каверны, полученные с помощью цифрового микроскопа Keyence VHX-6000 компании Keyence (Япония) по результатам 2-х измерений каждого слоя пакета.
Полученные экспериментальные данные наглядно демонстрируют возможность заключения выводов об эффективности защитных экранов, т.к. при увеличении толщины пакета уменьшается глубина каверны, образованной струей жидкости.
Таким образом, заявляемый способ, используя метод ультраструйной диагностики, основанный на изучении профиля гидрокаверны, полученного на образце из композиционного материала с помощью гидроабразивной струи, в отличие от стандартных механических способов изучения адгезионной прочности материала, позволяет проводить оценку радиационной стойкости композитных материалов и подбирать соответствующие слои пакета с наибольшей эффективной защитой от ионизирующего излучения.
Claims (1)
- Способ оценки эффективности защитных экранов из композитных материалов, включающий облучение пакета композитного материала, состоящего, по крайней мере, из нескольких слоев, потоком рентгеновского излучения, отличающийся тем, что после проведения облучения пакета композитных материалов рентгеновским излучением разбирают пакет на слои, подвергают ультраструйному воздействию каждый слой пакета, регистрируют зависимости интенсивности образования гидрокаверн в зависимости от удаления слоя от источника излучения, по глубине которых оценивают эффективность защитных экранов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020132200A RU2748971C1 (ru) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | Способ оценки эффективности защитных экранов из композитных материалов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020132200A RU2748971C1 (ru) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | Способ оценки эффективности защитных экранов из композитных материалов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2748971C1 true RU2748971C1 (ru) | 2021-06-02 |
Family
ID=76301622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020132200A RU2748971C1 (ru) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | Способ оценки эффективности защитных экранов из композитных материалов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2748971C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4816753A (en) * | 1987-05-21 | 1989-03-28 | Advanced Research And Applications Corporation | Method for reliability testing of integrated circuits |
| US20030223065A1 (en) * | 2002-06-04 | 2003-12-04 | Carl Zeiss Semiconductor Manufacturing Technologies Ag | Method and a device for determining the radiation-damage resistance of an optical material |
| RU2436074C1 (ru) * | 2010-08-26 | 2011-12-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик -Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ определения количественного состава композиционных материалов |
| RU2478217C2 (ru) * | 2011-05-26 | 2013-03-27 | ОАО "Экспериментальное научно-производственное объединение Специализированные электронные системы" | Установка для испытаний на совместное воздействие радиации и одиночных импульсов напряжения |
| RU2495446C2 (ru) * | 2011-10-17 | 2013-10-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Способ испытаний полупроводниковых бис технологии кмоп/кнд на стойкость к эффектам единичных сбоев от воздействия тяжелых заряженных частиц космического пространства |
| RU2504862C1 (ru) * | 2012-07-17 | 2014-01-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Способ определения стойкости электронных компонентов и блоков радиоэлектронной аппаратуры к воздействию ионизирующих излучений |
-
2020
- 2020-09-28 RU RU2020132200A patent/RU2748971C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4816753A (en) * | 1987-05-21 | 1989-03-28 | Advanced Research And Applications Corporation | Method for reliability testing of integrated circuits |
| US20030223065A1 (en) * | 2002-06-04 | 2003-12-04 | Carl Zeiss Semiconductor Manufacturing Technologies Ag | Method and a device for determining the radiation-damage resistance of an optical material |
| RU2436074C1 (ru) * | 2010-08-26 | 2011-12-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик -Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ определения количественного состава композиционных материалов |
| RU2478217C2 (ru) * | 2011-05-26 | 2013-03-27 | ОАО "Экспериментальное научно-производственное объединение Специализированные электронные системы" | Установка для испытаний на совместное воздействие радиации и одиночных импульсов напряжения |
| RU2495446C2 (ru) * | 2011-10-17 | 2013-10-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Способ испытаний полупроводниковых бис технологии кмоп/кнд на стойкость к эффектам единичных сбоев от воздействия тяжелых заряженных частиц космического пространства |
| RU2504862C1 (ru) * | 2012-07-17 | 2014-01-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Способ определения стойкости электронных компонентов и блоков радиоэлектронной аппаратуры к воздействию ионизирующих излучений |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10234407B2 (en) | Enhanced interventional CT imaging of cracks in rocks during hydraulic testing | |
| Nixon-Pearson et al. | Damage development in open-hole composite specimens in fatigue. Part 1: Experimental investigation | |
| Otani et al. | Xray CT for Geomaterials: Soils, Concrete, Rocks International Workshop on Xray CT for Geomaterials, Kumamoto, Japan | |
| Raguvarun et al. | A study of internal structure in components made by additive manufacturing process using 3 D X-ray tomography | |
| RU2748971C1 (ru) | Способ оценки эффективности защитных экранов из композитных материалов | |
| Loganathan et al. | Infrared thermographic and ultrasonic inspection of randomly-oriented short-natural fiber-reinforced polymeric composites | |
| Sinnett‐Jones et al. | Crack initiation processes in acrylic bone cement | |
| Zauner | In-situ synchrotron based tomographic microscopy of uniaxially loaded wood: in-situ testing device, procedures and experimental investigations | |
| Kortschot et al. | Characterization of composite mesostructures and damage by de-ply radiography | |
| Soga et al. | Micro-computed tomography to analyze industrial die-cast Al-alloys and examine impregnation polymer resin as a casting cavity sealant | |
| RU2000124921A (ru) | Способ обнаружения алмазов на конвейере, в потоке или образце алмазоносной породы | |
| Kastner et al. | Advanced applications of computed tomography by combination of different methods | |
| Osterloh et al. | X-ray and neutron radiological methods to support the conservation of wooden artworks soaked with a polluting impregnant “Carbolineum” | |
| Lear | Improving the assessment of in situ timber members with the use of nondestructive and semi-destructive testing techniques | |
| Azeredo et al. | X-Ray Digital Radiography to Study Gold–Silver Nose Decorations from the Moche Tomb of the Lady of Cao | |
| Ozyurt et al. | Investigation of shielding performance of concretes produced with iron fillings using betatron X-ray radiography | |
| US3496358A (en) | Radiographic examination of ironcontaining objects using subthermal neutrons | |
| Mia et al. | Study of the internal structure of electronic components RAM DDR-2 and motherboard of nokia-3120 by using neutron radiography technique | |
| US4899356A (en) | Method of radiographic inspection of wooden members | |
| Bańkowski et al. | Tomographic Testing of Alnico Alloys | |
| Boddupelli | A study on photon interaction cross sections and mass attenuation coefficients dependents chemical composition of wood materials at the energy range of 1keV to 100MeV | |
| RU2810640C1 (ru) | Способ оценки изменения характеристик пустотного пространства керновой или насыпной модели пласта при проведении физико-химического моделирования паротепловой обработки | |
| RU2470714C1 (ru) | Способ сепарации алмазов | |
| Mannes et al. | Tomographic investigations of wood from macroscopic to microscopic scale | |
| VENKATRAMAN et al. | IONIZING RADIATIONS FOR INDUSTRIAL APPLICATIONS |