Рассеяние рентгеновского

Показатели выносливости характеризуются большим разбросом отд. значений (см. Рассеяние механических свойств). Чем неоднороднее структура сплава, тем выше рассеяние свойств при повторных нагрузках. Как правило, высокопрочные материалы обнаруживают большее рассеяние характеристик долговечности и прочности, чем сплавы средней и невысокой прочности (рис. 4). Рассеяние зависит от асимметрии цикла; при данной амплитуде напряжения рассеяние при симметричном цикле обычно ниже, чем при асимметричном. Рассеяние долговечности увеличивается с уменьшением амплитуды напряжения.

дисперсии свойств и установить, при каком предельном значении будет обеспечена та или иная (90; 99; 99,9% и т. д.) степень вероятности неразрушения, т. е. установить интервал значений, относительно к-рого можно утверждать, что при многократном повторении испытаний произвольно выбранной партии материала полученное значение с заданной степенью вероятности (степенью достоверности) будет заключаться внутри этого интервала; на рис. 4 показан пример расположения границ доверительных интервалов с различными степенями достоверности неразрушения (90; 99 и 99,9%). (См. Рассеяние механических свойств).

РАССЕЯНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

РАССЕЯНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ —• изменение св-в материала при переходе от одного образца к другому внутри одной серии идентичных образцов, изготовленных из материала одного состояния. Р. м. с. связано с колебаниями химич. состава материала, отклонениями в режимах технологии производства полуфабрикатов, неоднородностью структуры материала (ликвационные последствия, различные ориентации и св-ва самих зерен, различия в границах зерен, наличие включений, искажения кристаллич. решетки и т.д.), а также с изменением условий изготовления и испытания образцов (колебания режимов термич. обработки, изменение радиуса закругления режущей кромки инструмента в процессе обработки, различия в точности установки образцов в захватах машины и т. д.).

РАССЕЯНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

измеряемым механич. хар-кам неизбежно присущ принципиально неустранимый, во многих случаях значит, разброс (см. Рассеяние механических свойств),

— см. Рассеяние механических свойств Долговечность 1—286, 3—84

Практика по навивает, что существующие методы расчета деталей машин не учитывают ряд факторов, имеющих место при их вк-сплуатаичи в реальных условиях. К ним, в первую очередь, относятся: рассеяние предельных напряжений в деталях, рассеяние механических свойств материала, изменение механических свойств в процессе эксплуатации, экстренные перегрузки при непредвиденных обстоятельствах.

При таких условиях в теории вероятности доказывается центральная предельная теорема Ляпунова, в соответствии с которой распределение суммы большого числа независимых случайных величин (с произвольными законами распределения!) подчиняется нормальному закону. В практике нормальное распределение встречается очень часто: погрешности изготовления и измерения деталей, рассеяние механических свойств материалов, распределение различного рода случайных воздействий и т. п. Нормальный закон распределения обладает устойчивостью, линейные функции нормальных случайных величин также следуют этому закону. Во многих задачах с помощью нормального закона или его модификаций можно приближенно представить другие распределения. Плотность распределения при нормальном законе выражается следующим равенством:

Рассмотрим статически нагруженный элемент, имеющий сварное соединение. Основным предельным состоянием для случая статического нагружения принимают в расчетах наступление текучести металла, которое является нежелательным из-за большой изменяемости размеров детали после начала ее текучести. Допускаемое напряжение устанавливают, ориентируясь на предел текучести основного металла, с учетом возможного его рассеяния, превышения нагрузки и уменьшения поперечного сечения элемента. Коэффициент запаса «т по предельному состоянию наступления текучести составляет при этом отношение ат к эксплуатационному напряжению аэ. Существует большое число факторов, вызывающих снижение прочности сварного соединения по сравнению с основным элементом. Это и пониженные значения^ ат в зонах высокого отпуска, неоднородность механических свойств, значительное рассеяние механических характеристик вследствие колебаний параметров режима сварки, химического состава, присутствие различных концентраторов как неизбежных (форма шва), так и дефектов в виде различных несплощностей.

Такие характеристики сопротивления усталости, как число циклов до разрушения N и предел выносливости a_t являются случайными величинами, которым свойственно большое рассеяние даже при условии испытания идентичных образцов, изготовленных из материала одной плавки. Для совокупности всех плавок металла данной марки это рассеяние становится еще большим, так как добавляется межплавочное рассеяние механических свойств металла, связанное со случайными вариациями химического состава металла различных плавок и металлургических факторов, влияющих на свойства [10, 13, 26—28, 34, 60, 76].

2) Д. рентгеновских лучей -рассеяние рентгеновского излучения в-вом, при к-ром в определённых направлениях появляются отклонённые (дифрагированные) лучи; результат интерференции вторичного рентгеновского излучения, возникающего при взаимодействии первичного излучения с электронными оболочками атомов. Д. возникает, напр., при прохождении рентгеновских лучей через кристаллы, к-рые являются ес-теств. трёхмерной дифракционной решёткой, образованной параллельными плоскостями, проходящими через узлы кристаллической решётки. При этом должно выполняться условие Брэгга - Вульфа: 2o'sine = = nik, где d - межплоскостное расстояние, 0 - угол между падающим лучом и отражающей плоскостью (угол скольжения), X - длина волны рентгеновского излучения, /77 - целое положит, число (порядок отражения). Д. широко используют в рентгеноструктурном анализе, для определения спектрального состава рентгеновского излучения и т.д.

Рассеяние рентгеновского излучения слабо зависит от энергии Е проникающего излучения, тогда как поглощение пропорционально Е~3. Из соотношений между сечениями поглощения и рассеяния можно получить значения ускоряющих напряжений U на излучателе рентгеновских аппаратов, которые являются предпочтительными при проведении радиоско-пического контроля. В частности, для изделий из легких сплавов на основе алюминия и титана при U около 100 кВ ослабление первичного пучка за счет процессов поглощения и рассеяния равновероятно, а при U около 300 кВ только 10 % пучка поглощается. Равновесие между поглощением и рассеянием для сплавов на основе железа наблюдается при ускоряющем напряжении 250 кВ, а соответственно неблагоприятное сочетание указанных характеристик при напряжении 400 кВ. Таким образом, исходя из критериев максимального качества теневого изображения и минимальной радиационной нагрузки на обслуживающий персонал, максимальные уровни ускоряющих напряжений на излучателях в радиоскопических системах контроля следует выбирать равными 100 и 250 кВ соответственно для изделий из легких сплавов и стали.

ДИФРАКЦИЯ (акустооптическая— дифракция света на неоднородностях среды, возникающих при прохождении в среде ультразвуковых волн; волн — огибание волнами встречных препятствий; рентгеновского излучения—рассеяние рентгеновского излучения веществом без изменения длины волны; света — отклонение световых волн от прямолинейного распространения при прохождении света вблизи границ

РАССЕЯНИЕ томсоновское --рассеяние рентгеновского и гамма-излучения на свободных или слабосвязанных электронах в случае, когда энергия квантов излучения значительно меньше энергии покоя электрона; РАСТВОР [есть гомогенная система (твердая, жидкая или газообразная), состоящая из двух или большего числа химически чистых веществ; истинный (означает жидкий раствор; ионный содержит ионы растворенного вещества; молекулярный имеет в растворе отдельные молекулы растворяющегося вещества); коллоидный состоит из взвешенных частиц вещества в растворителе; разбавленный (является смесью нескольких веществ, в которой одно из веществ (растворитель) преобладает по своей массе над остальными; полимера подчиняется закону Ваит-Гоффа); сильного электролита имеет полностью диссоциированные молекулы растворенного вещества (компонента) в ассоци-

Описанные в разделе 6.2 электронные спектры и МРС-спектры позволяют определить электронные состояния путем измерений уровней энергий электронов. В последнее время в качестве эффективного средства определения волновой функции электронов и электронных состояний в аморфных сплавах, характеризующихся наличием неупорядоченных атомных конфигураций, широко используются эксперименты по комптоновскому рассеянию и аннигиляции позитронов. Комптоновское рассеяние представляет собой неупругое рассеяние рентгеновского или ^-излучения на электронах, происходящее в непрерывном энергетическом спектре электронов. В импульсном приближении комптоновский профиль J(q) непосредственно связан с волновой функцией электронов в пространстве импульсов:

Рассеяние рентгеновского и 7-излучения происходит в двух формах: классическое (когерентное) и комптоновское (некогерентное), которые характеризуются линейным коэффициентом ослабления за счет рассеяния [д,Р.

Рассеяние рентгеновского излучения слабо зависит от энергии Е проникающего излучения, тогда как поглощение пропорционально Е~3. Из соотношений между сечениями поглощения и рассеяния можно получить значения ускоряющих напряжений V на излучателе рентгеновских аппаратов, которые являются предпочтительными при проведении радиоскопического контроля. В частности, для изделий из легких сплавов на основе алюминия и титана при U около 100 кВ ослабление первичного пучка за счет процессов поглощения и рассеяния равновероятно, а при U около 300 кВ только 10 % от пучка поглощается. Равновесие между поглощением и рассеянием для сплавов на основе железа наблюдается при ускоряющем напряжении 250 кВ, а соответственно, неблагоприятное сочетание указанных характеристик при напряжении 400 кВ.

Все предыдущие рассуждения были основаны на предположении, что отражающая поверхность идеально гладкая. В этом параграфе мы остановимся на влиянии шероховатости реальной поверхности зеркала на рассеяние рентгеновского излучения. Степень гладкости поверхности определяется соотношением между размерами микронеровностей поверхности и длиной волны рентгеновского излучения. При малой длине волн рентгеновского излучения, естественно, существенно ужесточаются требования к качеству поверхности по сравнению, например, с видимой областью спектра, где длина волны на два порядка больше.

Принимая во внимание то, что рассеяние рентгеновского излучения шероховатой поверхностью рассматривается для статистически шероховатых поверхностей, введем основные параметры и определения. Каждой ючке поверхности в плоскости (X, Y) присваивается значение h (x, у) относительно средней математической плоскости. Тогда для всей освещенной площади поверхности S справедливо выражение

Описывая рассеяние рентгеновского излучения реальной поверхностью, необходимо иметь в виду, что масштаб неровностей поверхности в плоскости (X, Y) может быть различным. Подход к описанию рассеяния зависит от соотношения длины волны 2» и радиуса корреляции L.

В п. 1.4 мы говорили о возможности влияния структурных неоднородностей на рассеяние рентгеновского излучения при отражении (подробнее см. работы [5, 28]). Совмещая возможности регистрации индикатрисы рассеяния и спектров отражения, можно надеяться на детальное исследование структурных дефектов в приповерхностном слое и решение связанных о ним прикладных задач.