SU1747891A1

SU1747891A1 - Способ определени удельной площади поверхности твердых тел

Info

Publication number: SU1747891A1
Application number: SU904779360A
Authority: SU
Inventors: Андрей Яковлевич Григорьев; Николай Константинович Мышкин; Николай Федорович Семенюк; Олег Викторович Холодилов
Original assignee: Институт механики металлополимерных систем АН БССР
Priority date: 1990-01-09
Filing date: 1990-01-09
Publication date: 1992-07-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл контрол площади поверхности твердых тел Цель изобретени повышение чу ст в ельности за счет использовани в каче стве зонда пучка элрктронов досто верности за смет более точного отображени реальной поверхности и достоверности за счет увеличени обьема получаемой в единицу времени информации На исследу емую поверхность направл ют сфокугиро ванный пучок электронов развернутый в растр регистрируют интенсивность истин но вторичных электронов определ ют ре среднее и минимальное значени по и от ношению суд т о величине удельной плота ди поверхности (УПП) Изм ргние провод т при двух диэметра пучкч inet тронов гоот ветствующих минимальному и макиимзль ному шагам иггледуемогп диапазона неровностей 2 з п ф пы 2 ил сл с

Description

Изобретение относитс к измеритель ной технике и может быть использовано дл контрол площади поверхности твердых тел

Известен способ определени удельной площади поверхности (УПП) твердых тел путем сн ти профилограмм поверхности которые содержат информацию о величине удельной площади поверхности Дл этой цели контактным или бесконтактным методом определ ют один из параметров профи- л например угол наклона микронеровности рассто ние между ними или сред неарифметическое отклонение профил по которому суд т об УПП

Однако этот способ обладает недостаточным разрешением

Наиболее близким к предлагаемому в л етс способ в котором определ ют хчрак герметический параметр поверхности угон при вершине микронеровнсн ти на проф илограмме по которому суд т от УПП

Недостатками известного способа вл ютс большое врем затрачиваемое на определение характеристическою параметра и расчет УПП невозможность определени УПП в различных размерных диапазонах ограниченный объем обрабатываемой ин формации

Цель изобретени попнипмше Ч/RLT витальности за счет ncnoni «гжчнм в к IMP стве зонда пучка электронов догтчтср ности за счет болей точного шо ч .ы реальной повер-.ногти атаь чкгп|к(но

Ј

,ч|

со ч

сти за счет увеличени объема получаемой в единицу времени информации.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу на исследуемую поверхность направл ют сфокусированный пучок электронов, разворачивают его растр, регистрируют интенсивность истинно вторичных электронов, определ ют ее среднее и минимальное значени и по их отношению суд т о величине удельной площади поверхности .

Измерение удельных площадей провод т при двух диаметрах пучка электронов, соответствующих минимальному и максимальному шагам исследуемого диапазона неровностей, а об изменении удельной площади поверхности этих неровностей суд т по их отношению.

На фиг.1 изображена схема взаимодействи пучка электронов (зонда) с исследуемой поверхностью; на фиг.2 измерительный комплекс.

Способ осуществл ют следующим образом .

На исследуемую поверхность твердого тела направл ют сфокусированный пучок электронов, разворачивают его в растр, регистрируют интенсивность истинно вторичных электронов, определ ют среднее i и минимальное мин значени интенсивности, а об удельной площади поверхности (5УД) суд т по отношению

оуд i /1миц.

Поскольку неровности шероховатой по- верхности имеют размеры, наход щиес в широком диапазоне значений, измеренна величина УПП зависит от размера зонда (диаметра пучка электронов).

Дл определени изменени УПП производ т измерение при двух диаметрах пучка электронов, соответствующих минимальному и максимальному шагам исследуемого диапазона поверхностей, а об УПП этих неровностей суд т по их отношению.

Реализаци способа осуществл лась на измерительном комплексе (фиг.2): растровый электронный микроскол РЭМ (ISM - 50 А) микроЭВМ (Искра 226)

Исследовали образцы из стали 45, обработанные плоским шлифованием, имеющим шероховатость Ra 0,2 - 1,6 мкм ( кл).

Исследуемый образец помещают в камеру микроскопа. Электронный зонд, сформированный с электронно-оптической системой микроскопа 1, разворачиваетс в растр по образцу 2. Возникающее вторичное электронное излучение регистрируетс детектором 3, сигнал с которого через блок А сопр жени подаетс на ЭВМ 11. Блок сопр жени содержит цифровой генератор

5 развертки, управл ющий разверткой зонда и дисплеем РЭМ, аналого-цифровой преобразователь 6 дл ввода сигнала, цифроаналоговый преобразователь дл вывода результатов, схему 7 управлени дл

синхронизации комплекса и программного переключени режимов работы РЭМ,

Комплекс содержит р д периферийных устройств - графопостроитель 8, матричное печатающее устройство 9, накопитель 10 на

гибких магнитных дисках,

Аналоговый сигнал с микроскопа после преобразовани обрабатываетс ЭВМ по специальной программе, котора включает е себ операции усреднени и сравнени .

Результат выдаетс на матричном печатающем устройстве 9. При необходимости опре- делени УПП в заданном размерном диапазоне dt - 62 устанавливают диаметр зонда (пучка электронов) d2, провод т цикл

измерени , определ ют 5УД2, измен ют диаметр зонда d i, повтор ют цикл измерений, определ ют $УД1 и по их отношению суд т от УПП в диапазоне шагов неровностей di - d/

Вс процедура вычислений автоматизирована .

Claims

Формула изобретени 1. Способ определени удельной площади поверхности твердых тел, заключающийс в том, что определ ют характеристический параметр поверхности, по которому суд т о величине ее удельной площади, отличающийс тем, что, с целью повышени чувствительности, достоверности и экспрессности измерений, на исспеду- емую поверхность направл ют сфокусированный пучок электронов, разворачива его в растр, регистрируют интенсивность истинно вторичных электронов, определ ют ее среднее и минимальное значени и по их отношению суд т о величине удельной площади поверхности.
2. Способ по п.1,отличающийс тем. что, с целью определени измерений удельной площади поверхности, определ ют измерение удельных площадей при двух диаметрах пучка электронов, соответствующих минимальному и максимальному шагам исследуемого диапазона неровностей, а об измерении удельной площади поверхности этих неровностей суд т по их отношению.

I Яербичныи пучок ЭлектромоЗ

Истинно дто0мчнб/е электроны

Поберхносгль

Фиг.1

Фиг. 2