2. Электронно-лучевая оптика

Применяется для исследования микроструктуры материалов и ее дефектов на уровне атомного ядра и узл-х атомов кристал. решетки. Дефекты твердых тел обычно определяются наличием дислакаций- дефекты на уровне крист. решетки. Основой электр.-луч. оптики является электронные пушки , входящие в конструкцию электр.-луч. микроскопов. В отличии от ренг. излуч. электроны основного пучка, попадая в исследуемый материал взаимодействуют с электронами, входящими в атомную структуру исследуемого объекта. При соударении с электронами основной структуры первичные электроны отражаются, меняя угол и передают часть энергии основным электронам. За счет этого происходит нагрев электронной структуры за короткий промежуток времени. Измерительный сигнал при электронной оптике получает в виде ослабления потока электронов, проходящих через исследуемый объект. В технологич. Целях поток электронов применяется для различных видов обработки материалов (термообработка,упрочнение,резка и сварка). При исследовании структуры, чем выше плотность дефекта, тем интенсивнее отражение электронов от частиц основного материала и меньше элктронов проникает через объект и наоборот.

3. Единицы температурной шкалы

При разработке эталона температурной шкалы были рассмотрены след. варианты: температурная шкала Цельсия, Форенгейта,Рюмера,Кельвина. Основой каждой шкалы были верхние и нижние опорные точки,основанные на каких-то физических явлениях. В шкале Цельсия нижняя опорная точка соответствовала t замерзания воды, верхняя опорн. точка- t кипения воды,весь диапазон был разбит на 100 делений.

t шкала Фаренгейта в качестве опорной точки имеет t-ру замерзания воды, в качестве верхней опорной точки- t человеческой крови, диапазон разбит на 32 деления. Начало t шкалы опущено вниз также на 32 деления. Таким образом t человеческой крови стала = 64°F

В t шкале Рюмера за единицу принятно расшир. объема воды при нагревании на 1%, НОТ соответствовала t замерзания воды. По шкале Рюмера вода закипает при 86°R

В t Кельвина (К=Ц+273) нижней опорной точке соответствовала температура тройной точки воды.Когда она находится одновременно в жидком,газообразном,твердом состоянии. За 0 отметку шкалы принят абсолютный 0.Когда прекращается движение всех элементарных частиц в структуре материи. Этот диапазон разбит на 273 деления. Самая низкая t=0,00016K , t сверхпроводимости=4,2K. Принята t шкала К в системе Си.

Билет 17

1.Основы методов визуализации узи

Они классифицируются на следующие, в зависимости от физических основ:

Фотографические,химические,тепловые,оптикомеханические(эф-т Польмана),электронные.

Фотографический(состоит в явлении воздействия энергии узв волны на фотослой бумаги или пластнки,предварительно засвеченной и помещенной в контейнер с проявителем. Контейнер устанавл.-т на пути распространения узв волн,прошедших через объект.Там где энергия выше на фотопластине появляются большие темные зоны. И если энергие волны меньше, следовательно зоны более светлые)

Тепловой(заключ. В том,что узв попадая на экран,покрытый флорисцентным фосфором передают энергию частицам покрытия из фосфора. Чем больше уровень энергии,поглащенный фосфором,тем интенсивнее свечение в данной зоне экрана. И чем меньше уровень погл. Энергии,зона свечения ослабленная)

Химический(в основе этого метода лежит интенсификация химических реакций 2х или 3х компонентных смесей под действием энергии узв волн,прошедших через исследуемый объект и направленных на пластинку,покрытую растворами в виде желейной массы. Воздействие узв вызывает изменение цвета данного раствора.При слабой энергии узв окраска в зоне дефекта менее яркая. При высоком уровне энергии узв окраска более яркая)

Эф-т Польмана(заключается в том,что узв волна,проходя через контейнер, заполненный жидкостью с высокой вязкостью,на поверхности которой находится мелкодисперстный алюмин. порошок.УЗВ волна формирует зону с высокой конценртацией порошка или с низкой.Это зависит от уровня энергии УЗВ. Больше энергии- концентраяуия ниже, меньше энергия- выше. Указанные способы визуализации применяются в том случае,когда доступ к объекту затруднен. Например: толстостенные магистральные трубы нефте-газопроводов,находящиеся в закрытом состоянии)

Электронный метод основан на эффекте Соколова.(состоит в следующем:пучек узв волн,проходя через исследуемый объект попадает на пластинку из сегнетоэлектрика. При механич. Воздействии узв волн возникает в пластине пьезо-электрический эффект, за счет термо-элекронной эмиссии на катоде формируется электронное облако первичных электронов. С помощью фокусирующей электромагн. линзы формируется поток первичных электронов и направляется на пластину из сегнетоэлектрика.Подготовленная за счет пьезоэлектр. эффекта пластина инициирует поток вторичных электронов.Интерсивность этого потока будет зависеть от величины зарядов на поверхности сигнетоэлектрика. Величина поверхностных зарядов будет определяться уровнем энергии узв, попавший от генератора излучения. Чем больше уровень энергии,тем выше плотность зарядов. За счёт сканирующей системы поток вторичных электронов попадает на экран. Интенсивность свечения экрана определяется уровнем энергии вторичных электронов,снятых с поверхности сегнетоэлектрика.Этот метод применяется при медицинских исследованиях и условиях,когда доступ к объекту свободен.

2.Емкостный эффект

Основан на изменении емкости плоского конденсатора при перемещении 1ой из обкладок, соединенной с измерительным щупом. Зависимость между перемещением и емкостью определяется выражением С=I*ε*ε₀*S/d. ε – диэлектрическая проницаемость среды конденсатора, ε₀-проницаемость вакуума,S-Sобкладок (электродов),d-расстояние между обкладками. Рисунок: 1-неподвижный электрод,2-подвижный электрод,3-измерительный стержень.

3. Единицы силы света

При разработке единицы силы света за основу была принята платиновая лампа, которая при переходе из жидкого в твердое состояние при t=2047°С излучает определенную силу света. Вторичные эталоны были выполнены из вольфрамовых ламп накаливания. (рисунок)

Билет №18

1)Приставки СИ (десятичные приставки) — приставки перед названиями или обозначениями единиц измерения физических величин, применяемые для формирования кратных и дольных единиц, отличающихся от базовой в определённое целое, являющееся степенью числа 10, число раз. Десятичные приставки служат для сокращения количества нулей в численных значениях физических величин.

Кратные единицы — единицы, которые в целое число раз превышают основную единицу измерения некоторой физической величины. Международная система единиц (СИ) рекомендует следующие приставки для обозначений кратных единиц:

дека	гекто	кило	мега	гиго	тера	пета	экса	зетта	йотта
101	102	103	106	109	1012	1015	1018	1021	1024

Дольные единицы, составляют определённую долю (часть) от установленной единицы измерения некоторой величины. Международная система единиц (СИ) рекомендует следующие приставки для обозначений дольных единиц:

деци	санти	милли	микро	нано	пико	фемто	атто	зепто	йокто
10-1	10-2	10-3	10-6	10-9	10-12	10-15	10-18	10-21	10-24