ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Ксерорадиографический метод из "Неразрушающие методы контроля сварных соединений " используемый в ксерорадиографических пластинах, — полупроводник р-типа. Механизм фотопроводимости полупроводников объясняется зонной теорией, согласно которой в результате взаимодействия атомов в кристалле возникает ряд близко расположенных, разрешенных с точки зрения существования на них электронов, уровней. Эти уровни образуют разрешенные энергетические зоны. Зоны могут быть заполнены электронами, но могут быть и свободными. В металлах заполненные зоны непрерывно переходят в свободную зону, что делает ее частично заполненной. Электроны, находящиеся в свободной зоне, обеспечивают электрическую проводимость металлов. [c.134] В диэлектриках и полупроводниках разрешенные энергетические зоны разделены запрещенными зонами. При сообщении кристаллу дополнительной энергии электроны переходят в свободную зону, а в заполненной зоне образуется вакансия для электронов — так называемая дырка. Таким образом, появляются свободные носители тока. В реальных кристаллах возможно появление в запрещенных зонах дополнительных донорных и акцепторных энергетических уровней. Донорными уровнями называют такие уровни, которые в нормальном состоянии заполнены и служат поставщиками электронов в свободную зону. Акцепторные уровни в нормальном состоянии пусты и служат ловушками для электронов проводимости. [c.134] При облучении некоторых полупроводников, в том числе селена, электромагнитным излучением (с любой длиной волны) их электропроводность сильно возрастает, так как электроны переходят из заполненной зоны в зону проводимости с образованием носителей тока — дырки и электрона. [c.134] Эффект фотопроводимости используют для образования изображений на ксерорадиографической пластине следующим образом. Металлическую подложку заземляют, а внешнюю свободную поверхность полупроводникового слоя равномерно заряжают до потенциала в несколько сотен вольт. Таким образом, образуется своеобразный конденсатор с селеновым диэлектриком, причем заряды на обкладке, соответствующей свободной поверхности селенового слоя, жестко связаны с поверхностью селенового слоя и не перемещаются вдоль нее. Если на этом поверхностном слое как-либо создать рельеф потенциала, то он будет сохраняться. Рельеф потенциала, соответствующий теневой проекции изделия, образуется при просвечивании объектов излучением по схеме, изображенной на рис. 47. На ксерорадиографическую пластину падает излучение, распределение мощности дозы которого в плоскости пластины несет информацию о внутренней макроструктуре просвечиваемого объекта. [c.135] В результате эффекта фотопроводимости сопротивление селена уменьшается в 100—100 ООО раз при облучении рентгеновским или у-излучением, при этом происходит разрядка конденсатора. Поскольку степень уменьшения фотосопротивления связана с количеством поглощенной в селеновом слое энергии, заряды на участках свободной поверхности полупроводникового слоя стекают в строгом соответствии с дозой излучения, попавшего на этот участок, и на поверхности предварительно заряженной селеновой пластины создается рельеф потенциала, образующий электростатическое изображение контролируемого объекта. Это электростатическое изображение делают видимым, проявляя его с помощью заряженных мелкодисперсных часгнц красителей. [c.135] Между заряженными частицами красителя и зарядами на поверхности полупроводникового слоя действуют кулоновские силы притяжения или отталкивания в зависимости от их знаков, поэтому количество осажденного на определенном участке ксерографической пластины проявителя связано с величиной остаточного потенциала на этом участке. Таким образом, на ксерорадиографической пластине получают видимое изображение теневой проекции объекта, которое либо можно наблюдать непосредственно, либо переносить на бумагу и хранить в качестве документа контроля. [c.135] Необходимо отметить, что хотя и медленно, но ксерорадиогра-фичеСкие пластины разряжаются в темноте этот темновой спад потенциала в течение 1 мин после окончания зарядки не превышает 25%. Время между зарядкой полупроводниковой пластины и визуализацией изображения не должно превышать 10—15 мин. [c.136] Градиент потенциала имеет максимальные значения 500— 750 В. Минимально выявляемый перепад потенциала составляет 2—3 В. Контрастная чувствительность в ксерорадиографии примерно равна радиографической, а в некоторых случаях даже может превышать ее. [c.136] Основной способ проявления электростатических изображений в настоящее время — порошковый метод. Частички проявляющего порошка можно сделать очень мелкими, например менее одного микрометра. Для проявления используют порошки КСЧ-5, ПСЧ-1 и ПСЧ-74. Пылевое облако создается в камере либо при вдувании порошка потоком воздуха, либо, что более предпочтительно, с помощью колеблющейся мембраны. В первом случае частицы порошка заряжаются в результате трения, во втором — от специального электрода, расположенного на пути частиц и заряженного до высокого потенциала. Если ксерорадиографи-ческая пластина и порошок имеют заряды одного знака, то получается позитивное изображение, если разного — негативное. На практике используют и те и другие изображения. [c.138] Изображения с ксе рографической пластины переносят в основном на бумагу электростатическим или адгезионным методом. В электростатическом методе бумагу накладывают на пластину с проявленным изображением и заряжают с помощью коронного разрядника потенциалом знака, противоположного знаку заряда проявляющего порошка. Кулоновские силы притяжения отрывают частицы проявителя от пластины и переносят их на бумагу. [c.138] При электростатическом методе переноса изображений разрешающая способность ухудшается. Адгезионный метод проявления осуществляется наиболее эффективно, когда на проявленную пластину накладывают подложки с липким покрытием. Для этой цели можно использовать также влажную бумагу. Давление, необходимое при переносе изображений, в адгезионном способе можно обеспечить, прокатывая резиновый валик по наложенной на пластину бумаге, пленке и т. п. материалам, на которые желательно перенести изображения. Для закрепления изображений бумагу помещают в пары ацетона, спирта, ацетона с толуолом и других веществ, растворяющих основу проявителя (смола КПМ для проявителя ПСЧ-1 и низковязкий полистирол — для ПСЧ-74). [c.138] Очищают пластины от остатков проявителя обычно механическим способом с помощью тампонов из ваты или марли, а также меховыми щетками. [c.138] Переносные аппараты ПКР-1 и ПКР-20 имеют три узла зарядки, проявления и закрепления. Масса аппарата ПКР-1 не более 20 кг, габаритные размеры 220x240x360 мм, масса аппарата ПКР-26 не более 30 кг, габаритные размеры 400 Х 400 Х ХбОО мм. Время получения ксерорадиографического снимка около 2—3 мин. Эти аппараты предназначены для контроля в лабораторных, цеховых, полевых и монтажных условиях. [c.139] Технология контроля. Порядок и технология просвечивания сварных, паяных и клееных соединений в ксерорадиографии полностью соответствуют порядку и технологии радиографического контроля. Такими же остаются и схемы просвечивания. [c.139] Вернуться к основной статье