SU1196752A1 - Способ определения радиационных дефектов в кристаллах - Google Patents

Description

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при определении с помощью упругих колебаний радиационных дефектов в кристаллах.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет проведения измерений в процессе воздействия импульсного ионизирующего излучения.

На фиг. 1 представлены амплитудно-частотные характеристики образцов; на фиг. 2 - устройство для реализации способа.

I

Амплитудно-частотные характеристики образцов до облучения обозначены позицией 1, после облучения позицией 2. ,

Устройство для реализации способа определения радиационных дефектов в кристаллах содержит генератор 3 ультразвуковых колебаний, устройство 4 для измерения декремента затухания колебаний образца, частотомер 5, усилитель 6, возбуждающие пьезопреобразОватели 7 и звукопроводник 8, исследуемые образцы 9 и 10, приемные звукопроводы 11 и преобразователи 12, измерительные вольтметры 13, детекторы 14, блок 15 вычитания, выполненный в виде дифференциального усилителя, двухлучевой запоминающий осциллограф 16, фотоэлектронный катод 17 и устройство

18 изменения температуры. Позицией

19 обозначена зона облучения образцов .

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Сначала в исследуемом образце 9 на резонансной частоте возбуждают ультразвуковые колебания с помощью преобразователя 7 и звукопровода 8 при подаче на них сигнала с генератора 3. С помощью устройства 18 изменяют температуру нагрева образца 9. Пьезопреобразователями 12 со эвукопроводом 11 фиксируют амплитуду колебаний образца, а устройством 4 - декремент затухания этих колебаний в зависимости от температуры. По этим параметрам определяют внутреннее трение образца и устанавливают температуру максимального значения внутреннего трения, соответствующего исследуемому структурному эффекту, например, связанного с движением применяемых ато1196752

мов, междоузлий. Затем одновременно при температуре Т_м возбуждают в образцах 9 и 10 ультразвуковые колебания. Частота возбуждения выбра5 на таким образом, чтобы период колебаний был меньше длительности амплитуды импульса ионизирующего излучения не менее чем в десять раз. Частоту колебаний устанавливают Ю равной резонансной частоте колебаний образца 9 (£ρ_η).

В результате того, что при изготовлении образцов невозможно обеспечить абсолютное равенство их гео15 метрических размеров, то их амплитудно-частотные характеристики . смещены одна относительно другой по . частотной шкале из-за некоторого различия их резонансных частот ϊ р₁20 и £р^. При частоте возбуждения £р амплитуда образца 9 равна А„, а амплитуда образца 10 А. С помощью уси· лителя 6 устанавливают амплитуду колебания образца 10 равной А_о. Ампли²⁵ туду колебаний образцов 9 и 10 измеряют с помощью пьезопреобразователей 12 со звукопроводами 11, затем регистрируют с помощью вольтметров 13, выполняющих также роль 30 усилителей.

Детектируют сигналы с помощью детекторов 14 и подают выпрямленные сигналы на блок 15 вычитания, с выхода которого сигнал разности подают на один вход запоминающего двухлучевого осциллографа 16. На второй вход осциллографа подают сигнал с фото-. электродного катода 17, который служит для запуска осциллографа и для 40 регистрации формы импульса ионизирующего излучения.

Поскольку в начальный момент амплитуды исследуемых образцов 9 и 10 устанавливаются одинаковыми, то 45 вольтметры 13 показывают равные '

значения, а на выходе дифференциального усилителя 15 сигнал отсутствует. Затем воздействуют на оба образца импульсом ионизирующего ⁵⁰ излучения. Регистрируют разность амплитуд колебаний образцов после воздействия излучения. При воздействии ионизирующего излучения изменение амплитуд колебаний образца 55 связано не только со структурными эффектами, но и с помехами, вызванными ионизацией материала пьезопреобразователей, звукопроводов и воз1 1

душной среды и электромагнитной наваркой на преобразователи.

Амплитуда колебаний резонирующего образца 9 несет информацию о полезном сигнале и сигнале помех. Амплитуда же колебаний нерезонирующего Образца 10 несет информацию только о сигнале помех. Поэтому разность амплитуд колебаний образцов характеризует изменение внутреннего трения исследуемого кристалла в области максимума в пропроцессе воздействия импульса ионизирующего излучения. По разности амплитуд колебаний образцов с учетом тарировочных зависимостей оп96752 · 4

ределяют внутреннее трение образца в любой момент времени процесса облучения, по которому судят о наличии в образце радиационных дефек5 тов. .

Способ определения радиационных ' дефектов в кристаллах позволяет с

высокой точностью проводить измереЮ ния в процессе воздействия импульсного ионизирующего излучения; пос-, кольку измерение амплитуды колебаний двух образцов и выбор в качестве информативного параметра разности

15 этих амплитуд позволяет ускорить процесс исследования.

Claims (1)

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИАЦИОННЫХ ДЕФЕКТОВ В КРИСТАЛЛАХ, заключающийся в том, что в исследуемом образце возбуждают на резонансной частоте ультразвуковые колебания, изменяют температуру образца, измеряют декремент затухания ультразвуковых колебаний при разной температуре, по декременту затухания определяют внутреннее трение образца, определяют температуру максимального значения внутреннего трения, соответствующего исследуемому дефекту, воздействуют на образец импульсным ионизирующим излучением и измеряют параметры ультразвуковых колебаний образца до и после воздействия импульсного ионизирующего излучения, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет проведения измерений в процессе воздействия импульсного ионизирующего излучения, устанавливают температуру облучения, равную температуре максимального значения внутреннего трения, возбуждают во втором образце ультразвуковые колебания той же частоты и амплитуды, причем возбуждают ультразвуковые колебания с периодом не менее чем в десять раз меньшим длительности импульса ионизирующего излучения, воздействуют на образцы импульсным ионизирующим излучением, а наличие радиационных дефектов определяют по разности амплитуд колебаний образцов в процессе и после воздействия излучения.

   51) „„ ΓΪ96752

   Фиг,1

   1