SU1402922A1

SU1402922A1 - Устройство дл термоакустической дефектоскопии приповерхностных слоев твердых тел

Info

Publication number: SU1402922A1
Application number: SU864117165A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Иванович Рау; Павел Алексеевич Павленко; Алексей Иванович Новак; Александр Сергеевич Дунин; Юрий Васильевич Шестаков; Александр Владимирович Гостев
Original assignee: Сумское Производственное Объединение "Электрон"
Priority date: 1986-06-06
Filing date: 1986-06-06
Publication date: 1988-06-15

Abstract

Изобретение относитс к элект- ронно-зондовым приборам дл исследовани микроструктур, в частности к электронно-зондовой технике неразрушающего контрол приповерхностных слоев полупроводников микроструктур, и предназначено дл визуализации термоупругих неоднородностей в образце . Цель - повышение точности контрол при термоакустической дефектоскопии . Устройство содержит электронно- оптическую систему растрового электронного микроскопа, формирующую электронный зонд, сканирующий по объекту, пьезоэлектрический датчик, держатель объектов, коллектор-отражатель теплового излучени , пирометр, зар довочувствительные усилители,„операционный усилитель и дисплей, соединенные между собой. Устройство снабжено каналом регистрации теплового излучени , содержащим приемник теплового излучени и усилительный тракт, соединенные последовательно, сумматор , первый вход которого соединен с выходом канала регистрации термоупругих колебаний, второй вход которого соединен с выходом канала регистрации тепловых излучений , а выход его соединен с входом видеоконтрольного устройства. КажДый канал регистрации содержит зар дово- чувствительные усилители, входы которых соединены с приемниками термоупругих колебаний и тепловых излуче- НИИ соответственно, а выходы - с входами сумматора. Устройство обеспечивает высокий уровень контраста изображени за счет отказа от стро- бировани электронного зонда, и следовательно , относительно больщой велиг чины отношени сигнал/шум} однозначность интерпретации изображени за счет применени детектора непосредственно теплового излучени . Устройст- .во существенно дополн ет возможности традиционных методов растворовой электронной микроскопии, т.к. позвол ет исследовать термические и упругие свойства образца, недоступные дл других режимов РЭМ. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. с S (Л 4 О N5 ;о ю го

Description

Изобретение относитс к электрон- мо-зондовцм приборам дл исследовани микроструктур, в частности к йлектронно-зондовой технике неразру- Юающего контрол приповерхностных слоев полупроводников микроструктур, Н предназначено дл визуализации термоупругих неоднород остей в образце . I Целью изобретени вл етс повыше те точности контрол за счет однозначности интерпретации полученного Изображени и повышение чувствитель- йости контрол . ; На чертеже показана блок-схема |гфедлагаемого устройства.

Устройство состоит из электронно- оптической системы 1 растрового элек ipoHHoro мшсроскоп а (РЭМ) формирующей зонд 2, сканир тощий по объекту 3, пьезоэлектрического датчика 4, дерйса тел 5, приемника теплового излучени в виде коллектора-отражател 6 и пирометра 7, зар дово-чувстви- i- тельных усилителей 8 и 9 операцион- ;ного усилител -сумматора 10 и видео- :контрольного устройства (ВКУ) 11.

Предлагаемое устройство работает :еледующим образом. ; При взаимодействии электронного зонда 2 с объектом 3 в последнем (в |пределах объема взаимодействи ) про- исходат локальный разогрев, измен ю- |щийс от точки к точке в зависимости 1от локальньгх характеристик (теплоем- |кости, теНЛОпроводное та, плотности, iупругости и др.) облучаемого участка Часть тепла собираетс коллектором- отражателем 6 (например, параболоидо вращени или эллипсоидом) и регистри руетс пирометром 7. Повышение температуры локального участка объекта даже на дес тые- доли градуса регистрируетс пирометром по сопутствующем увеличению теплового излучени от объекта и зависит только от теплоемкости и теплопроводности (т.е. от тепловых свойств) облучаемого участка . Одновременно в зоне облучени локального участка объекта возника- ют тепловые возмущени , которые генерируют термоупругие деформации, несущие информацию как о тепловых

5

о 5

5 5 0

0

свойствах, так н об упругих неодно- родност х микроструктуры объекта. Эти механические деформации распростран ютс через объект и регистрируютс пьезоэлектрическим датчиком 4, который смонтирован на держателе 5 объекта.

Сигналы с двух датчиков Д и 7 усиливаютс двум зар дово-чувствитель- ными усилител ми 8 и 9, а затем обрабатываютс (например, суммируютс или вычитаютс ) и усиливаютс в сумматоре 10, после чего видеосигнал поступает на экран ВКУ 11.

Предлагаемое устройство дл термоакустической дефектоскопии объектов позвол ет дополнить возможности тра,циционных режимов РЭМ и получать при этом новую информацию о микроструктуре различных объектовJ позвол ет исследовать термические и упругие свойства образцов, недоступные дл других режимов РЭМ.

Claims

1.Устройство дл термоакустической дефектоскопии приповерхностных слоев твердых тел, содержащее электронно-оптическую систему со скани- руюпщм зондом, держатель твердого тела с пьезоэлектрическим датчиком

и видеоконтрольное устройство, о т- личающее с тем, что, с целью повышени точности контрол за счет однозначности интерпретации полученного изображени , оно дополнительно содержит приемник теплового излучени и операционный усилитель- сумматор, причем первый вход операционного усилител -сумматора соединен с выходом пьезоэлектрического датчика, второй его вход - с приемником теплового излучени , а выход - с видеоконтрольным устройством.

2.Устройство по п.1, о т л и - чающеес тем, что, с целью повьшени чувствительности контрол , пьезоэлектрический датчик и приемник теплового излучени соединены с операционным усилителем-сумматором через зар дово-чувствительные усилители .