SU894497A1 - Method of measuring flaw concentration in solid body - Google Patents

Method of measuring flaw concentration in solid body Download PDF

Info

Publication number
SU894497A1
SU894497A1 SU802919960A SU2919960A SU894497A1 SU 894497 A1 SU894497 A1 SU 894497A1 SU 802919960 A SU802919960 A SU 802919960A SU 2919960 A SU2919960 A SU 2919960A SU 894497 A1 SU894497 A1 SU 894497A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
concentration
luminescence
defects
measuring
disk
Prior art date
Application number
SU802919960A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрис Екабович Тиликс
Юрис Эдгарович Авотиньш
Юрис Робертович Дзелме
Ленар Тимофеевич Бугаенко
Тамара Евгеньевна Крейшмане
Виталий Исакович Готлиб
Донат Петрович Эртс
Виктор Викторович Жилинский
Original Assignee
Латвийский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет
Рижский Медицинский Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Латвийский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет, Рижский Медицинский Институт filed Critical Латвийский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет
Priority to SU802919960A priority Critical patent/SU894497A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU894497A1 publication Critical patent/SU894497A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Description

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ДЕФЕКТОВ В ТВЕРДОМ ТЕЛЕ(54) METHOD OF MEASURING THE CONCENTRATION OF DEFECTS IN A SOLID BODY

II

Изобретение относитс  к люминесцентной дефектоскопии.This invention relates to fluorescent flaw detection.

Известен способ намерени  концентрации дефектов по глубине твердргю тела, основанный на измерении оптической плотности параллельных поверхности слоев твердого тела 1.There is a known method for intending to concentrate defects over the depth of a body solid, based on measuring the optical density parallel to the surface of layers of a solid 1.

Недостатками этого способа  вл ютс  необходимость создани  оптической гладкости боковых поверхностей TBepiROro тела, отсутствие возможности измер ть распределение концентрации дефектов в непрозрачных твердых телах, мала  разрешающа  способность измере ни  глубины, определ юща с  точностью фиксации механического перемещени  твердого тела при измерени х и шириной щели используемого дл  измерени  оптической плотности спектрофотометра .The disadvantages of this method are the need to create the optical smoothness of the lateral surfaces of the TBepiROro body, the inability to measure the distribution of the concentration of defects in opaque solids, the resolution of the depth is small, which determines the accuracy of the mechanical movement of the solid during measurements and the width of the slit used for optical density measurement of the spectrophotometer.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ измерени  концентрации дефектов в твердом теле, заклю:чакиаийс  в возбуждении люминесценции и ее регистрации.The closest to the present invention is a method for measuring the concentration of defects in a solid, which consists in excitation of luminescence and its registration.

Кристаллический кварц облучают ультрафиолетовым излучением в диапазоне 150-380 Им и измер ют интенсивность люминесценции поверхности образца в диапазоне-480-510 Нм. Глубина нарушенного поверхностного сло  в этом способе определ етс  путем сравнени  интенсивности люминесценции исследуемого образца с интенсивностью люминесценции эталонных изделий 2. ,The crystalline quartz is irradiated with ultraviolet radiation in the range of 150-380 by It, and the luminescence intensity of the sample surface is measured in the range of 480-510 Nm. The depth of the disturbed surface layer in this method is determined by comparing the luminescence intensity of the sample under investigation with the luminescence intensity of reference articles 2.,

Недостаток такого способа заклю- чаетс  в ограниченных функциональных возможност х. Способ позвол ет опре-г The disadvantage of this method lies in the limited functionality. The method allows to determine

10 делить только среднюю глубину нарушенного поверхностного сло , требует использовани  источника ультрафиолетового излучени  с заданным спектром излучени  и регистрации излучени  в 10 to divide only the average depth of the disturbed surface layer, requires the use of an ultraviolet radiation source with a given radiation spectrum and the registration of radiation in

15 определенном диапазоне спектра, прит меним только дл  исследовани  дефектов в прозрачных твердых телах.15 a certain range of the spectrum, applicable only for the study of defects in transparent solids.

Цель изобретени  - расширение функциональных воз южностей.The purpose of the invention is to expand the functional capabilities of the south.

2929

Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе измерени  концентрации дефектов в твердом теле, заключающимс  в возбуждении люкшнэсценции и ее регистрации, твердому .телу придают This goal is achieved by the fact that in the method of measuring the concentration of defects in a solid, which consists in the excitation of luxification and its registration, a solid body is attached

25 форму диска,погружают его в растворитель и возбуждают люминесценцию путем вращени  диска в растворителе с посто нной угловой скоростью при значении числа Рейнольдса 100-5000, измер ют зависимость интенсивности25 form the disk, immerse it in a solvent and excite luminescence by rotating the disk in a solvent at a constant angular velocity with a Reynolds number of 100-5000, the intensity dependence is measured

30thirty

люминесценции от времени растворени  диска в растворе и по его калибровочному графику определ ют распределение концентрации дефектов по глубине .luminescence from the time of dissolution of the disk in the solution and from its calibration graph determine the distribution of the concentration of defects by depth.

Число Рейнольдса вычисл етс  по формуле.The Reynolds number is calculated by the formula.

), 1) где 4J - углова  .скорость, рад/с; г - радиус диска, см; О - кинематическа  в зкость,), 1) where 4J is the angular .speed, rad / s; g - disk radius, cm; O - kinematic viscosity,

..

В качестве растворител  следует выбирать жидкость, в которой при растворении дефекты в исследуемом твердомтеле привод т к возникновению люминесценции, интенсивность которой зависит от концентраций дефектов . Дл  многих твердых тел с дефектами люминесценци  возникает при растворении в воде. В случае щелоЧногалоидных кристаллов ответственными за люминесценцию дефек г1ми  вл ютс  F-центры. Люминесценци  При растворении твердого тела с дефектами возникает также при растворении во многих неводных растворител х, например, при растворений фторидов щелочных и щелочноземельных металлов в концентрированных кислотах. Дл  увеличени  интенсивности люминесцейции и, бледовательно , чувствительности способа в растворитель можно добавл ть примеси люминофоров.The solvent should be a liquid in which, when dissolved, the defects in the solid body under study lead to the appearance of luminescence, the intensity of which depends on the concentrations of the defects. For many solids with defects, luminescence occurs when dissolved in water. In the case of alkali halide crystals, the F centers are responsible for the luminescence of the defects. Luminescence When a solid with defects is dissolved, it also appears when dissolved in many non-aqueous solvents, for example, when alkali and alkaline earth metals fluorides are dissolved in concentrated acids. To increase the intensity of the luminescence and, hence, the sensitivity of the process, impurities of phosphors can be added to the solvent.

Интенсивность люминесценции, возникакздей в каждый момент времени расворени  диска,определ етс  концентрацией дефектов в раствор ющемс  в это момент времейй слое диска постепенное равномерное по всей поверхности растворение диска обеспечиваетс  равномерным.вр цением диска, погруженного в растворитель, вокруг оси симметрии при эначеййи числа Рвййольдса 100-1500.The intensity of the luminescence occurring at each instant of disc disclosure is determined by the concentration of defects in the disc layer dissolving at that moment, the gradual uniform dissolution of the disc uniformly over the entire surface is ensured by a uniform. -1500.

Толщину растворенной части дйска вычисл ют по формулеThe thickness of the dissolved part of the deck is calculated by the formula

d 0,)(CH-Co)t/p(2) где d - толщина растворенной частиd 0,) (CH-Co) t / p (2) where d is the thickness of the dissolved part

диска, см;disk, cm;

D - коэффициент диффузии вещества твердого тела s растворе , cMVc; 3 Р - плотность, г/см ; С„- концентраци  насллценного . раствора вгцества твердого тела, D is the diffusion coefficient of the substance of a solid s solution, cMVc; 3 Р - density, g / cm; С „is the concentration of the valuable. solution of solidity,

С0- начальна  концентраци  вещества твевдого тела в растворе , C0 is the initial concentration of a substance in a fluid body in solution,

t - врем  растворени , с. Формула (2) применима при выполнении следующих условий проведени  растворени , обеспечивак цих ламинарный режим растворени : число Рейнольдса дл  вращающегос  диска должно быть меньше критического, при котором начинаетс  турбулентное движеййё жидкости и больше корн  квадратного из числа Грасгофа дл  вращающегос  диска; размеры  чейки, в которой происходит растворение, и радиус вращающегос  диска должны быть намного больше толщины гидродинамического пограничного сло t is the time of dissolution, s. Formula (2) is applicable when the following dissolution conditions are met, ensuring a laminar dissolution regime: the Reynolds number for a rotating disk must be less than the critical one at which turbulent fluid begins and a larger square root of Grasgof number for a rotating disk; the dimensions of the cell in which dissolution takes place and the radius of the rotating disk must be much larger than the thickness of the hydrodynamic boundary layer

tf 3,6-/Vi/ur. (3) где сГ - толщина гидродинамического сло , а неровности поверхности диска должны быть меньше толщины пограничнОго сло .tf 3,6- / vi / ur. (3) where СГ is the thickness of the hydrodynamic layer, and the surface irregularities of the disk must be less than the thickness of the boundary layer.

На фиг. 1 приведен график зависимости интенсивности ХЛ от времени растворени  монокристаллов KCff; на фиг. 2 - калибровочный график зависимости интенсивности ХЛ от концентрации дефектов соответственно дл  аддитивно окрашенного КСЖ ; на фиг. 3 - полученные распределени  концентрации дефектов в КСС.FIG. 1 shows a plot of the intensity of CL over the time of dissolution of KCff single crystals; in fig. 2 - calibration graph of the intensity of CL on the concentration of defects, respectively, for additively stained SCF; in fig. 3 - the obtained distribution of the concentration of defects in the CSS.

Пример. Берут диск из монокристалла КСе радиусом 4 мм, аддитивно окрашенного в парах натри , раствор ют в 3D мл дистиллированной вода при скорости вращени  50 рад/с, с помощью ФЭУ-39 измер ют возникающую во врем  растворени  люминесценцию и получают зависимость интенсивности люминесценции от времени (фиг, 1). Использу  формулу (1) и кешибрОвочный график (фиг. 2), определ ют распределение концентрации дефектов по глубине (фиг. 3). Калибровочный график получают , измер   люминесценцию, возникающую во врем  растворени  моно кристалла КОВ с известным распределением концентрации дефектов (F-центрой ). Концентрацию дефектов определ ют по измерени м оптической плотности в параллельных поверхностных сло х неравномерно по глубине окрашенного кристалла КС0 при длине волны 563 км. Распределение концентрации дефектов по глубине дл  исследованных образцов определ ют как с помощью измерени  интенсивности люминесценции , возникающей во врем  растворени , так и с помощью измерений оптической плотности. Концентраци  дефектов (Р-центров) вблизи поверхности (на глубине 0,5 мм) кристаллов КС по измерени м люминесценции 5,7 «flO см При увеличении глубины концентраци  дефектов (F-центров) монотонно уменьшаетс ,на рлубине 2,5 мм достигает значени  4 ,2 Ю .Example. A KSe single crystal with a radius of 4 mm, additively colored in sodium vapor is taken, dissolved in 3D ml of distilled water at a rotation speed of 50 rad / s, the luminescence generated during the dissolution process is measured and the time luminescence intensity is obtained ( fig, 1). Using the formula (1) and the error log (Fig. 2), the depth distribution of the defect concentration is determined (Fig. 3). The calibration graph is obtained by measuring the luminescence that occurs during the dissolution of a single crystal COB with a known defect concentration distribution (F-center). The concentration of defects is determined by measuring the optical density in parallel surface layers unevenly over the depth of a colored KC0 crystal at a wavelength of 563 km. The depth distribution of the concentration of defects for the studied samples is determined both by measuring the luminescence intensity that occurs during the dissolution time and by measuring the optical density. The concentration of defects (P centers) near the surface (at a depth of 0.5 mm) of CS crystals as measured by the luminescence of 5.7 flO cm. As the depth increases, the concentration of defects (F centers) decreases monotonically, reaches 2.5 mm at a depth of 2.5 mm. 4, 2 Yu.

Измерение оптической плотности дает такие же распределени  дефектов в кристалле ксе. Согласие результатов люминесцентных измерений и измерений по оптическому поглс цению подтверждаю применимость люминесцентного метода. ) Калибровочный график получают, измер   интенсивность люминесценции, возникающей во врем  растворени  в 30 мл концентрированной серной кислоты , облученных на установке РХМ-20 дисков монокристаллов фтористого лити  радиусом 5 мм с известной, опMeasurement of optical density gives the same distribution of defects in the xer crystal. The agreement of the results of luminescent measurements and measurements by optical absorption confirms the applicability of the luminescence method. A) A calibration graph is obtained by measuring the intensity of the luminescence that occurs during dissolution in 30 ml of concentrated sulfuric acid irradiated on a PXM-20 unit of disks of lithium fluoride single crystals with a radius of 5 mm from the known, op

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Способ измерения концентрации дефектов в твердом теле, заключающийся в возбуждении люминесценции и ее регистрации, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, твердому телу придают форму диска, погружают его в растворитель и возбуждают люминесценцию путем вращения диска в растворителе с постоянной угловой скоростью при значении числа Рейнольдса 1005000, измеряют зависимость интенсивности люминесценции от времени растворения диска в растворе и по калибровочному графику определяют распределение, концентрации дефектов по глубине.A method of measuring the concentration of defects in a solid, which consists in exciting luminescence and registering it, characterized in that, in order to expand the functionality, the solid is shaped into a disk, immersed in a solvent and excite luminescence by rotating the disk in a solvent with a constant angular velocity the value of the Reynolds number 1005000, measure the dependence of the luminescence intensity on the time of dissolution of the disk in the solution and determine the distribution, concentration d Effects by depth.
SU802919960A 1980-04-30 1980-04-30 Method of measuring flaw concentration in solid body SU894497A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802919960A SU894497A1 (en) 1980-04-30 1980-04-30 Method of measuring flaw concentration in solid body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802919960A SU894497A1 (en) 1980-04-30 1980-04-30 Method of measuring flaw concentration in solid body

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU894497A1 true SU894497A1 (en) 1981-12-30

Family

ID=20893860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802919960A SU894497A1 (en) 1980-04-30 1980-04-30 Method of measuring flaw concentration in solid body

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU894497A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wolfbeis et al. Fluorescence sensor for monitoring ionic strength and physiological pH values
Slavin Quantitative analysis based on spectral energy
US4857472A (en) Method for continuous quantitative detection of sulphur dioxide and an arrangement for implementing this method
US5648269A (en) pH and pCO2 sensing by luminescent lifetimes and energy transfer
SU894497A1 (en) Method of measuring flaw concentration in solid body
Ando et al. A highly Li+-selective glass optode based on fluorescence ratiometry
Braunsberg et al. Some general aspects of fluorimetric determinations
JP3873120B2 (en) Thin film thickness measurement method
SU1617329A1 (en) Method of determining humic and fulvic acids in natural water
JPH02259451A (en) Turbidity meter
US3785936A (en) Anodized aluminum test panel for evaluating inspection penetrant performance
Vosburgh THE OPTICAL ROTATION OF MIXTURES OF SUCROSE, GLUCOSE AND FRUCTOSE.
Nitchie et al. An improved method of quantitative spectrographic analysis
SU1103082A1 (en) Submerged pickup of photocolorimeter
JPS6145770B2 (en)
RU2491520C2 (en) Method of determining volume activity of beta-irradiating radionuclides in water objects by methods of registering vavilov-cherenkov irradiation with taking into account effects of suppression
CN107340243A (en) The method of brufen in cyclodextrin modified holographic sensor quantitative analysis Biosample
CN104458615B (en) Preparation method of photonic crystal total-reflection layer and total-reflection layer-based fast detector for total number of bacteria
SU1656417A1 (en) Method for determining 2-(n-aminobenzenesulfamido)-5-ethyl-1,3,4- thiadiazol-sodium
EP0414562A2 (en) A method of monitoring a process of growing a film of silicon dioxide doped with phosphorus
RU2760002C2 (en) Method for determining mass concentration of total iron in associated waters and waters of oil and gas condensate fields by x-ray fluorescence method
US20210372941A1 (en) Multiparameter standard solution for water-quality analysis
Singh et al. A Photoelectric Photometer for Chemical Analysis
RU1775646C (en) Method of determining photographic emulsion development rate
Washburn et al. The precision with which the concentrations of solutions of hydrochloric acid and sodium hydroxide may be determined with the immersion refractometer