DE2611411B2 - Vorrichtung zum Messen der Dicke von Schichten mit einem die Schicht bestrahlenden Radionuklid - Google Patents

Description

Xn =

X -
Xs —

ermittelt, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Rechner ein Digital-Analog-Wandler vorgesehen ist, daß auf den Wandler eine Funktion

λ_π/>

= X_n

= X„ + Λ [a„ + α, X„ + U₁

^J]

realisiert, wobei a\ eine äimensionslose, bei etwa 0,1 liegende Zahl ist, die die Steigung der Funktion X angibt.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Dicke von Schichten nach dem Beta-Strahlen-Rückstreuverfahren, mit einem die Schicht bestrahlenden

realisierende Korrekturschaltung vorgesehen ist, daß ein XnKorr entsprechendes analoges Signal auf ein Zeigerinstrument gegeben wird, dessen auswechselbare Skala ein der Eichkurve des Meßproblems angepaßte nichtlineare Skala hat, und daß die Größe A von außen an der Vorrichtung einstellbar ist, wobei A eine dimensionslose Zahl ist und zwischen +1 und -1 liegt, a₂ eine dimensionslose Zahl ist und größenordnungsmäßig zwischen +0,1 und -0,1 liegt, und ρ und α um 1 liegende, dimensionslose, positive, voneinander verschiedene Werte sind, die fest in der Korrekturschaltung verdrahtet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß a₂ zwischen +0,05 und -0,05 liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ρ und q zwischen 0,5 und 1,5 liegen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturschaltung

X„H»rr + A [O₀ + U₂X_n J

realisiert, wobei ao eine dimensionslose, bei etwa 0,1 liegende Zahl ist, die die horizontale Parallelverschiebung der Funktion XnKorr von X_n angibt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturschaltung

Radionuklid, das eine der Dicke der Schicht in ihrer Energie entsprechende Strahlung erzeugt, mit einem Detektor, der die aus der Schicht und einem gegebenenfalls vorhandenen Trägermaterial zurückgestreuten Ruckstreustrahlung als Zählung X aufnimmt und an seinem Ausgang eine Impulsrate erzeugt, und zwar im Bereich einer unteren, zur Schichtdicke Null gehörenden Rückstreuung entsprechenden ersten Zählung Xo und einer oberen Zählung Xs. die zum Bereich einer quasi unendlich dicken Schicht gehört und mit einem digitalen Rechner, der die normierte Zählung

y - Λ_Ί_*ο_

Λ,ι _ν γ

Λ j — Λ ο

ermittelt

Durch die US-PS 38 54 042 ist es bekanntgeworden, im Verlauf der Verarbeitung der vom Zählrohr her ankommenden Impulse in einem Rechner die Größe X_n zu bilden. Dies hat den Vorteil, daß die Anzeigedaten nicht mehr direkt berücksichtigt werden müssen. Je nach Meßproblem (unterschiedliche Trägermaterialien, unterschiedliche Schichtmaterialien), verwendetem Strahler, Blendenöffnung, Blendenabstand usw. bewegt sich die Anzahl der Ausgangsimpulse in äußerst unterschiedlichen Größenordnungen. Wenn man jedoch in einem eingebauten Rechner die normierte Zählung X_n bildet, dann bewegen sich die Ausgangsgrößen maximal zwischen Null und Plus Eins, wobei Xo der Rückstreurate bei unbeschichtetem Trägermaterial entspricht, während Xs der Rückstreurate aus einer quasi unendlich dicken Schicht des auf der Trägerschicht vorhandenen Materials entspricht.

Ob man nun den nichtlineraren Zusammenhang zwischen der Zählrate (sei sie nun normiert oder nicht normiert) und der Schichtdicke durch eine Entzerrerfunktion berücksichtigt, wie dies in der US-PS 38 54 042 angegeben ist, oder aber ob man diesen nichtlinearen Zusammenhang bei Analog-Anzeigen dadurch berücksichtigt, daß man Skalen mit nichtlinearen Skalenteilungen verwendet: Man geht stets von einer Eichkurve aus, die einen bestimmten Verlauf hat, wie sie z. B. in Fi g. 2 der genannten Patentschrift gezeigt ist.

In Wirklichkeit liegt jedoch die Gesamtheit der tatsächlich vorhandenen Eichkurven nicht auf einer einzigen Linie, sondern in einem Band zu beiden Seiten der mittleren Eichkurve, wobei diese mittlere Eichkurve in der Mitte des Bandes liegt. Diese Abweichungen beiderseits der Eichkurve können Größenordnungen ->o von 10% erreichen. Diese Abweichungen sind auch deshalb mißlich, weil ja das Beta-Rückstreuverfahren nach statistischen Gesetzen arbeitet, d.h. zu einer bestimmten Schichtdicke gehört lediglich statistisch und nicht absolut eine bestimmte Streurate. Wenn nun im Meßergebnis Fehler auftreten, dann kommen einem Zweifel, ob nun die Abweichungen von der Statistik kommen oder aber von der Abweichung des tatsächlichen Kurvenverlaufs vom Verlauf der Eichkurve. Außerdem ist es so, daß Fehler im Bereich von max. ± 10% nicht mehr als klein anzusehen sind.

Die Abweichung des tatsächlichen Kurvenverlaufs vom Verlauf der Eichkurve können im folgenden liegen: Beim Erstellen der Eichkurve hat man eine andere Blendringöffnung verwendet als beim Messen. Dies gilt _b5 sowohl für die Form der Blendringöffnung als auch für die Fläche der Blendringöffnung. Der Abstand der Vorderfläche des Radionuklids vom Meßgegenstand kann beim Erstellen der Eichkurve ein anderer gewesen

sein als beim tatsächlichen Meßvorgang. Das vom Radionuklid emittierte Beta-Strahlenbündel war bei der Eichung anders koHimiert als bei der tatsächlichen Messung usw. Ein gravierender und in der Praxis häufig vorkommender Fall ist folgender: Beim Erstellen der Eichkurve hat man ein bestimmtes ^beschichtetes Trägermaterial genommen (z. B. Nickel). Es ist jedoch in aller Regel die Legierung des Trägerwerkstoffs bei der Eichkurvenerstellung eine andere als beim tatsächlichen Meßproblem (z. B. eine andere Nickellegierung).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der man auf billige Weise den obenerwähnten Fehler praktisch auf Null reduzieren kann und trotzdem die Bedienung der Vorrichtung auch ungeschulten Personen zugemutet werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs gelöst

Durch die Merkmale des Anspruchs 2 erreicht man eine einfachere Korrekturschaltung, die für alle praktischen Fälle ausreicht

Auch die Merkmale des Anspruchs 3 gestatten eine Vereinfachung bei dem die Funktion erzeugenden Funktionsgenerator.

Durch die Merkmale des Anspruchs 4 erreicht man, daß man zusätzlich Parallelverschiebungen korrigieren kann.

Durch die Merkmale des Anspruchs 5 erreicht man, daß man zusätzlich Änderungen in der Steigung korrigieren kann.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbe^:- spiels erläutert In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine schematische Kurvendarstellung,

F i g. 2 eine Kurvendarstellung,

F i g. 3 eine Blockbild-Darstellung,

F i g. 4 eine genaue Blockbild-Darstellung des rechten unteren Teils der F i g. 3,

F i g. 5 eine Kurvendarstellung,

Fig.6 die Vorderseite eines Gerätes nach der Erfindung,

F i g. 7 die Einzeldarstellung einer die Eichkurve berücksichtigenden Skale.

In F i g. 1 ist nach oben logarithmisch die Schichtdicke dxind nach rechts die normierte Zählrate X_n dargestellt Die Werte für X_n können sich zwischen Null und Eins bewegen. Die Kurve 11 ist die Eichkurve, welche im allgemeinen vom Hersteller der Geräte ermittelt und auf der für die Meßaufgabe geltende Skale realisiert wird. Die logarithmische Darstellung wird deshalb gewählt, weil in dem meßtechnisch am meisten interessierenden mittleren Bereich dann nahezu ein linearer Zusammenhang zwischen der Schichtdicke d und der normierten Zählrate X_n auftritt Die Kurven 12 und 13 definieren nun die äußeren Grenzen eines Bandes, welches um die Kurve 11 herumliegt Innerhalb dieses Bandes liegen die tatsächlichen beim Messen auftretenden Kurven. In der Praxis betragen die Abweichungen der oberen und der unteren Kurven 12, 13 bei X_n = 03 etwa ± 10%. Die Formel bzw. die sie realisierende Schaltung arbeitet nun genau wie dies im vorliegenden Fall erforderlich ist was man sich für die Endpunkte mit zwei Überlegungen ohne weiteres klarmachen kann: Wird in

jf.K«r = χ. + A[a₂x:"^-]

der Wert X_n = 0, dann wird auch die Korrektur zu 0. Dies bedeutet, daß im linken unteren Bereich, wo ja die Kurven ohnehin nach 0 gehen, nichts korrigiert wird.

Ist aber X_n = 1, dann wird die Korrektur ebenfalls zu

0. Dies ist ebenfalls richtig, denn für X_n ^ 1 treffen sich die Kurven 11, 12, 13 im wesentlichen an der gleichen Stelle, die für praktische Zwecke mit Unendlich angenommen werden kann.

Dazwischen hat die Funktion Χ_ηκοπ ihren maximalen Wert Gibt man sich als Korrektur in der Mitte (d. h. für X_n = 0,5) eine Korrektur von ± 10% vor, dann läßt sich leicht errechnen, welchen Wert A und ai haben muß. ίο Notfalls kann man dies durch zwei bis drei Iterationen machen. Natürlich sind die Werte von A und ai anders, wenn man sich eine ± 5%ige Korrektur vorgibt.

ρ und q sind dimensionslose Größen, die den

charakteristischen Verlauf der später noch zu besprechenden Kurve 24 angeben, d. h., ob diese Kurve flach oder steil verläuft und wo deren Maximum ist Die Werte ρ und q können gleich oder auch ungleich sein. In der Mehrzahl der Fälle sind sie ungleich und haben Werte von ungefähr 0,7 bis 1,3. Normalerweise ist ρ kleiner als 1, wenn q größer als 1 ist Das gleiche gilt auch umgekehrt

Im einzelnen ermittelt man die Werte, welche in den Ansprüchen angegeben sind und die durch elektrische Schaltungen nachgebildet sind, wie folgt:
1. Man ermittelt für alle technisch wichtigen Blendringformen und -abmessungen den Zusammenhang d = f(X_n)bei allen technisch wichtigen Meßaufgaben, d. h. bei allen wichtigen Kombinationen von Schichtwerkstoff und Grundwerkstoff. Für jede Meßaufgabe erhält man daraus eine Schar sogenannter Eichkurven.

2. Hat man innerhalb einer Meßaufgabe k Blendringarten auf diese Weise gemessen, so kann man eine mittlere Kennlinie angeben, die dadurch definiert ist, daß man für jedes vorgegebene X_n den Mittelwert der zugehörigen Schichtdicken Up= 1... it;bildet,

l<

(X_n ist dabei für alle d, innerhalb einer Summe gleich!)

Dieser Vorgang wird für zweckmäßig abgestimmte X_n-Werte zwischen 0 < X_n < 1 durchgeführt. Das Ergebnis definiert dann die mittlere Kennlinie der Meßaufgabe

diese mittlere Kennlinie wird auf der später noch zu besprechenden Skale des Gerätes realisiert, wobei festzuhalten ist, daß eine derartige Skale jeweils für eine bestimmte Meßaufgabe, d. h. für eine ganz, bestimmte Kombination von Schichtwerkstoff und Trägerwerkstoff gilt.

3. Nun betrachtet man die Feinstruktur der Meßaufgabe, d. h., man sucht nach einer Lösung des Problems für jeden beliebigen Blendring die richtige Geräteanzeige herbeizuführen. Man kann die für jeden einzelnen Blendring geltende Anzeige nur dadurch erzielen, daß man den durch Messung gefundenen X_n-Wert korrigiert, also die Größe

XnKorr = g(Xn)

bildet.

Die Frage ist dabei, nach welcher Funktion diese Korrektur erfolgen muß. Für die Punkte X_n = 0 und X_n = 1 läßt sich diese Frage sofort beantworten: Eine

Korrektur für X_n muß und darf an diesen Punkten nicht erfolgen, da die Bezugspunkte für die Normierung definitionsgemäß unabhängig von Einflüssen des jeweiligen Blendringes sind. Für die X_n-Werte zwischen 0 und 1 geht man wie folgt vor: Man nimmt je eine Schicht im unteren, mittleren und oberen Kennlinienbereich und bestimmt X_n durch Messung und XnKorr aus der mittleren, auch auf der Skale realisierten Kennlinie. XnKorr ist damit derjenige Wert, der vorhanden sein müßte, um auf der realisierten Skale die richtige Schichtdickenanzeige zu erzeugen. Man bildet nun zunächst die Differenz X_n — Χ_ηκυπ und trägt diese Differenz als Ordinate über dem Wert Χ_ηκ_ΟΓΓ als Abszisse auf. Man findet nun, daß die genannten 5 Punkte (d = 0, d = oo, Schicht im unteren, mittleren und oberen Kennlinienbereich) einen Kurvenzug definieren, der durch Linie 15 in F i g. 2 dargestellt ist. Setzt man das Verfahren für alle Blendringe fort, so findet man überraschenderweise, daß die 5-Punkte-Kurven für alle Blendringe einander geometrisch ähnlich sind, so daß sie aus einer einzigen Stammkurve durch Multiplikation mit einem Faktor A hervorgehen können. Der Faktor A liegt dabei zwischen -1 und +1. Natürlich gibt es auch Blendringe, für die der Faktor A = O gilt, d. h., die Kennlinie dieses Blendringes stimmt mit der mittleren Kennlinie ohne Korrektur überein.

Das gefundene Ergebnis ist für die Praxis sehr wichtig; denn da alle 5-Punkte-Kurven einander ähnlich sind und aus einer Stammkurve hervorgehen, kann man diese im Gerät mit elektronischem Aufwand sorgfältig realisieren, wogegen für den Geräteanwender am Bedienungsfeld nur ein Stellknopf zur Einstellung der Größe A vorhanden ist.

4. Die nächste Frage gilt der Realisierung der 5-Punkte-Kurve. Zunächst hat sich gezeigt, daß die Stammkurve, aus der die einzelnen Kurven durch Multiplikation mit dem Faktor A abgeleitet werden, nicht nur für verschiedene Blendringe innerhalb der Meßaufgabe die gleiche ist, sondern man findet weiter, daß auch die 5-Punkte-Kurven verschiedener Meßaufgaben einander ähnlich sind. Man hat gefunden, daß die 5-Punkte-Kurve sehr gut mit der Funktion

IX,, - A'„_K„_rr - X₁₁ = A[a₂X^r„" ^VJ]

sich realisieren läßt. Der zugehörige Kurvenverlauf ist die Kurve 15 in Fig. 2.

5. Es gibt einige Anwendungsfälle, bei denen es zweckmäßig ist, eine weitere Korrektur hinzuzunehmen, die in Abweichung von dem vorher gesagten, auch in den Bezugspunkten X_n = 0 und X_n — 1, eine Korrektur bewirkt. Dabei hat sich eine lineare Transformation von X_n als zweckmäßig erwiesen, nämlich

ao + a\ X_n,

die man der in Punkt 4 genannten Korrektur additiv überlagert, so daß als endgültige gesamte Korrekturfurktion schließlich folgt

• X„ = X„,.,_rr - X_n = A [«„ + a, X_n + U₁XT ' *■']

and daraus:

ü₂X^p

Gemäß Fig.3 erhält ein Gerät 14 von links von einem nicht dargestellten Geiger-Müller-Zählrohr Impulse X entsprechend der Rückstreurate. Es sei hier bemerkt, daß es hier nicht unbedingt um rückgestreute > handeln muß, obwohl nach diesem Verfahren in etwa 90% der Fälle gearbeitet wird. Bei sehr starken Strahlern und/oder sehr dünnen Schichten kann man auch mit den gleichen bekannten Sonden mit Hilfe des Durchstrahlungsverfahrens (Transmissionsverfnhren)

ίο messen. Die Impulse X werden einem Recht er 6 zugeführt, der digital arbeitet und von einem Programmgeber 17 gesteuert wird. Der Programmgeber 17 entnimmt den Wert für X₀ und den Wert Xs einem Festspeicher und kann nun anhand der ankommenden

ι ·> Impulse λ'die normierte Zählung X_n errechnen. Dies ist bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung.

Es ist jedoch wichtig, daß bis zum Ausgang des Rechners 16 digital gearbeitet wird, denn bei diesen digitalen Rechnern spielt die in analogen Schaltungen stets vorhandene Drift keine Rolle. Dies wiederum bringt mit sich, daß der Rechner auch bei der Berechnung kleiner Differenzwerte keinen Fehler macht, z. B. kann der Zähler der Normierungsgleichung sehr nahe an 0 kommen. Gleiches gilt für den Nenner.

> Außerdem können die Absolutwerte für X₀, Xs und X beim einen Meßproblem sehr groß und beim anderen Meßproblem sehr klein sein.

Der Ausgang des Rechners 16 speist einen Digital-Analog-Wandler 18, der an seinem Ausgang X_n in Form

jo einer analogen Spannung liefert Diese analoge Spannung X_n wird einer Korrekturschaltung 19 zugeleitet, in die symbolisch die beiden Grenzkurven der Korrekturfunktion eingezeichnet sind. Die Korrekturschaltung 19 kann von außen durch ein am Gerät 14

ν-, vorhandenes Einstellglied 21 eingestellt werden. Am Ausgang der Korrekturschaltung 19 erscheint der Wert XnKorr als analoge Spannung, welcher Wert ja ein Maß für die Schichtdicke d ist (Fig. 1). Diese Spannung XnKorr wird auf ein analoges Anzeigegerät 22 gegeben, dessen noch zu besprechende Skale gemäß der Eichkurve 11 gezeichnet ist, also der mittleren Kennlinie der jeweiligen Meßaufgabe.

Es gibt verschiedene Weisen, die Korrekturfunktion elektrisch mit Baugruppen zu realisieren. Eine davon zeigt F i g. 4. Die analoge Spannung X_n wird hier einem Funktionsgenerator 23 zugeführt. Dieser ist beispielsweise als Diodenschaltung aufgebaut und arbeitet analog. Wenn die Kosten keine Rolle spielen, dann könnte ein solcher Funktionsgenerator natürlich auch

so für sich gesehen digital arbeiten. Je nach Größe von X_n realisiert der Funktionsgenerator 23 die Kurve 24, welche bis auf einen Ähnlichkeitsfaktor der Linie 15a gleicht Dieses Signal wird einem ersten Potentiometer 26 zugeführt, an dessen Ausgang die Funktion

a₂X„

Es soll hier nochmals herausgestellt werden, daß dem Geräteanwender nur die Größe A zugänglich ist und daß alle anderen Konstanten und Koeffizienten als Festwerte im Gerät eingestellt sind.

abgenommen werden kann. Das Potentiometer 26 macht also den Faktor aj.
Der Wert X_n wird auch einem zweiten Potentiometer 27 zugeführt, dessen Ausgangssignal gemäß der Kurve 28 verläuft Diese stellt eine steigende Gerade dar. Das Potentiometer 27 realisiert den Faktor a\. Ein drittes Potentiometer 29 erhält die Spannung »1«. Je nach Stellung des Mittenabgriffs des Potentiometers 2i erscheint an dessen Ausgang eine Spannung, welche vor X_n unabhängig ist Das Potentiometer 29 realisiert damii das Summenglied ao- Das Potentiometer 29 realisier also die horizontale Gerade 31. Die Ausgänge dei

Potentiometer 26, 27, 29 werden einem Punkt 32 zugeführt, der der Pluseingang eines Summierverstärkers 33 ist.
Wenn also alle Funktionsanteile

«o, a, X_n und a₂ X

P M 1.1"

vorhanden sind, dann entsteht die am Summierverstärker 33 angezeichnete Kurve 34. Wären die Mittenabgriffe der Potentiometer 27,29 ganz unten, d. h., wenn ao ι ο und a\ = 0 wären, dann würde bis auf den Proportionalitätsfkator a₂ die Kurve 34 der Kurve 24 gleichen. Wäre lediglich der Wert ao nicht vorhanden, dann würde die Kurve 34 im Kooridnatenursprung beginnen. Wäre a\ = 0, dann würde der rechte Endpunkt der Kurve 34 ι s genauso hoch liegen wie ihr linker Endpunkt.

Der Ausgang des Summierverstärkers 33 wird dem Minuseingang eines Inverters 36 zugeführt, an dessen Ausgang deshalb die Kurve 37 anliegt, die durch eine Spiegelung der Kurve 34 an der waagerechten Achse entsteht. Parallel zum Inverter 36 liegt ein Widerstand 38 eines Potentiometers 39, dessen Abgriff 41 in üblicher Weise bewegbar ist und zum Minuseingang eines Summierverstärkers 42 geführt ist, dessen Pluseingang erhält über eine Leitung 43 die gleiche Spannung X_n wie der Funktionsgenerator 23. Am Ausgang des Summierverstärkers 42 liegt die Spannung A_nK_0n-an.

Die Potentiometer 26,27,29 und damit die Werte

a₀, a, X_n und a₂X,

ph - x.r

30

J5

sind feste innere Einstellungen. Für die allermeisten praktischen Fälle reicht es aus, lediglich die Funktion

A Ia₂X_n J

zu realisieren.

Zur besseren Verdeutlichung sind die Verhältnisse auch graphisch in F i g. 5 dargestellt Ist der Abgriff 41 in der Mitte, dann hat keine der Kurven 34, 37 das Obergewicht und X_n und X_r,K<m sind gemäß der Geraden 44 im ganzen Bereich einander gleich. Ist der Abgriff 41 ganz links, dann hat allein die Kurve 34 einen Einfluß, welche in Fig.5 als Kurve 46 mit dem von X_n stammenden multiplikativen Anteil und dem additiven Anteil in Erscheinung tritt Ist der Abgriff 41 ganz rechts, dann liegt ausschließlich die Kurve 37 vor, welche in F i g. 5 zusammen mit einem additiven Anteil

die Kurve 47 ergibt. Der zwischen den Kurven 46, 47 liegende Bereich ist der schraffiert gezeichnete Korrekturbereich 48.

Das in F i g. 6 genau dargestellte Gerät 14 besitzt das eingebaute Anzeigegerät 22, das einen Zeiger 49 hat. Seine Skale 51 ist auswechselbar. Wie F i g. 7 zu entnehmen ist, gehört die Skale zum Meßproblem Gold auf Nickel, der Strahler ist Promethium 147 und der vernünftigerweise nutzbare Meßbereich liegt zwischen null und etwa drei Mikrometer. Für jedes andere Meßproblem, wie z. B. Silber auf Nickel od. dgl., liegt vom Hersteller des Gerätes eine andere Skale vor. Die Skalenteilung 52 entspricht in ihrem Strichabstand der Eichkurve 11, die herstellerseitig ermittelt wurde. Mit dem Gerät wird wie folgt gemessen:

Der Anwender legt ein Stück Gold mit einer Dicke gleich oder größer der Sättigungsschichtdicke auf die Sonde und drückt den Knopf 53. Das Gerät ermittelt nun über eine hier nicht interessierende Programmsteuerung die Sättigungsschichtdicke Xs- Daraufhin legt der Anwender den unbeschichteten Werkstoff auf die Sonde und drückt den Knopf 54. Nun ermittelt das Gerät 14 in gleicher Weise Xo. Damit sind diese Werte im Speicherteil des Programmgebers 17. Nunmehr legt der Anwender auf die Sonde mit Gold beschichtetes Nickel, wobei er die Dicke der Goldschicht genau kennt und diese Dicke im Meßbereich der Skalenteilung 52 vorteilhaft in deren mittleren Bereich liegt. In. vorliegenden Fall könnte das Gold ein Mikrometer dick sein. Der Zeiger 49 wird nun im Regelfall je nach Blendring sich nicht auf den Wert 1 Mikrometer einstellen, sondern links oder rechts davon liegen. Nun dreht der Anwender am Abgriff 41, der im Gerät 14 durch einen Drehknopf 56 dargestellt wird. Und zwar soweit und in eine solche Richtung, daß nun der Zeiger 49 auf »1 Mikrometer« steht Nun sind alle Vorarbeiten getan. Der Anwender legt Nickel mit einer Goldauflage von unbekannter Dicke auf und deren Wert kann nun abgelesen werden. Diese ganzen Vorgänge dauern knapp 2 Minuten, was bei der Erzielten Genauigkeit sehr wenig ist Dabei ist zu berücksichtigen, daß die Werte für Xo, Xs mit der vierfachen Zeit gemessen werden wie die eigentliche Meßzeit ist Die Meßzeit für diese Größen beträgt z. B. jeweils 20 Sekunden, während die eigentliche Meßzeit 5 Sekunden beträgt

Natürlich könnte die bekannte Goldschicht auch z. B. 0,4 oder 0,5 oder 0,6 usw. Mikrometer haben.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Messen der Dicke von Schichten nach dem Beta-Strahlen-Rückstreuverfahren, mit einem die Schicht bestrahlenden Radionuklid, das eine der Dicke der Schicht in ihrer Energie entsprechende Strahlung erzeugt, mit einem Detektor, der die aus der Schicht und gegebenenfalls vorhandenen Trägermaterial zurückgestreuten Rückstreustrahhing als Zählung X aufnimmt und an seinem Ausgang eine Impulsrate erzeugt, und zwar im Bereich zwischen einer unteren, zur Schichtdicke Null gehörenden Rückstreuung entsprechenden ersten Zählung AO und einer oberen Zählung Xs, die zum Bereich einer quasi unendlich dicken Schicht gehört, und mit einem digitalen Rechner, der die normierte Zählung