ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 24 № 4 2022 228 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ где f(x, l) – линейный коэффициент поглощения материала; dl – элемент пути поглощения вдоль луча L. Исходя из зависимостей (1) и (2), определив на основе экспериментальных данных функцию поглощения, можно восстановить изображение объема изучаемого тела. Для этого необходимо решить уравнение вида 0 ln ( , ) . L I f x l dl I (3) В настоящее время для решения данного уравнения используют программные комплексы, позволяющие по данным томографии или ламинографии методами фильтрованной обратной проекции [17], основанной на преобразовании Радона, Algebraic Reconstruction Technique и др., реконструировать изображения исследуемых объектов. Примеры использования ламинографии для анализа образцов из металлических сплавов Первоначально компьютерную ламинографию применяли в качестве метода исследования элементов микросистемной техники, а именно печатных плат. Применение его для решения отмеченной задачи актуально и в настоящее время. Позже метод стали применять при изучении объектов культурного наследия [18, 19], в палеонтологии [20], материаловедении [21] и других областях исследования. В материаловедении метод ламинографии востребован при решении задач, связанных с изучением объектов из полимерных композитов [22] и металлических сплавов. Эффект, обусловленный фазовым контрастом, может быть использован для выделения границ раздела между различными материалами со слабой поглощательной способностью. Суть предлагаемого решения заключается в изменении расстояния от источника излучения до образца, что обеспечивает проявление на детекторе интерференционных эффектов. Такой подход способствует улучшению резкости границ компонентов образца. Ниже рассмотрены примеры использования метода ламинографии для анализа ряда сплавов. In situ исследования при пластической деформации металлических пластин Метод компьютерной ламинографии дает уникальную возможность представления механизмов распространения трещин в листовых материалах и фиксации внутренних повреждений в трех измерениях образца. В ряде работ синхротронную компьютерную ламинографию применяли для изучения процессов формирования трещин и разрушения металлических пластин [23–27]. Схема одного из устройств, применяемых для нагружения образцов с концентраторами напряжений, представлена на рис. 9. Схема станции ID19, расположенной в Европейском центре синхротронных исследований ESRF (Франция), оборудованная устройствами для реализации метода ламинографии, представлена на рис. 10 [28]. С помощью нагружающего устройства на ней была выполнена работа по изучению механизмов разрушения и развития трещин в образцах из алюминиевого сплава (табл. 2) [29]. Схема деформируемых образцов представлена на рис. 11. В процессе испытаний оценивали объем образующихся дефектов, их переориентацию и размеры по Ферету (Feret’s shape factor). При исследовании материалов методом ламинографии ось вращения образца была наклонена по отношению к направлению рентгеновского луча на угол ~65° (рис. 12). Для проведения исследований использовали розовый пучок от ондулятора (период 13 мм) с пиковой энергией рентгеновского излучения ~26 кэВ, отфильтрованный с помощью алюминиевой пластины толщиной 5,6 мм. Указанные параметры обеспечивали компромисс между проникающей способностью рентгеновских лучей и контрастностью формируемого изображения [31]. При проведении исследований образец, установленный в захватах машины растяжения, вращался на 360°. Единичный шаг поворота составлял 0,1°. Таким образом, процесс сканирования одного образца предполагал получение и последующую обработку 3599 рентгенограмм. Время экспозиции при получении каждой рентгенограммы составляло 50 мс. Для реконструкции 3D-изображения рентгенограммы обрабатывали с использованием алгоритма фильтрованной обратной проекции [32].
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1