Исследование дефектов в проводящих материалах методом электронно-оптического муара тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

На правах рукописи

ЛИМОНОВ Дмитрий Николаевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФЕКТОВ В ПРОВОДЯЩИХ МАТЕРИАЛАХ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОГО МУАРА

Специальность 01.04.07 — Физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Белгород 2006

Работа выполнена в Тамбовском государственном техническом университете,,

Научный руководитель кандидат физико-математических наук, доцент

Иванов Владимир Михайлович

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор

Федоров Виктор Александрович

кандидат технических наук, доцент Варышев Гертруд Алексеевич

Ведущая организация Тамбовское высшее военное авиационное

инженерное училище радиоэлектроники

Защита состоится 14 сентября 2006 г. в 16.00 часов на заседании диссертационного совета Д.212.015.04 при Белгородском государственном университете по адресу: 308015, г. Белгород, ул. Победы, 85, Белгородский государственный университет.,.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белгородского государственного университета.

Автореферат разослан М августа 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

С. К Савотченко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В основе физики прочности и пластичности заложены структурно-чувствительные свойства твердых тел, которые реально формируются под действием полей различной физической природы, а время жизни и эволюция сопровождаются воздействием внешних факторов, значительным из которых является электромагнитное поле. Наличие дефектов структуры в проводниках нарушает полевую симметрию и перераспределяет электрические и магнитные поля, локализуя их вокруг дефектной зоны. Разница в плотностях энергии по объему проводника может вызвать силовые, температурные, электрические и магнитные градиенты, зачастую приводящие материал к локальному деформированию, разрушению или зарождению трещин вокруг активируемых полем областей.

В связи с этим, эффекты перераспределения, усиления, искажения и концентрации электромагнитного поля требуют их обстоятельного изучения, в особенности механизмов разрушения, которые различаются тепловым и электродинамическим (пондеромоторным) действием на проводник. В обоих случаях значительную роль играет наведенное в проводнике и усиленное дефектом магнитное поле тока, которое формирует вокруг структурных и технологических неоднородностей механическое поле напряжений электромагнитного происхождения. Поэтому для оценки деформированного состояния и разрушения проводников с дефектами необходимо знать не только форму локального распределения магнитного поля, но и его численно-точную напряженность в локальной зоне.

Использование средств электронно-оптических устройств позволяет впрямую наблюдать топологию локальных магнитных полей малой протяженности и оценивать напряженность этих полей с помощью картин электронно-оптического муара, а в совокупности с цифровой техникой и персональным компьютером - создать информационно-измерительные системы по контролю за этими полями, что открывает широкие возможности выявлять дефекты в проводниках и их опасность с позиций разрушения.

Актуальность работы также подтверждается возможностью создания на базе электронно-оптического муара системы контроля совместной работы магнитных и электрических систем электроники и вычислительной техники. Это связано с тем, что проводниковые, полупроводниковые, ферромагнитные материалы в процессе работы в этих системах генерируют свои локальные электрические и магнитные поля, которые существенно меняются из-за наличия дефектов, колебаний температуры и изменения геометрии в них. Тем самым, создаются благоприятные условия для нарушения основных функций электромагнитных систем, искажения несущей информации, применения сложной фильтрации, изменения физико-механических свойств электротехнических материалов, приводящих в конечном итоге к зарождению и развитию разрушения. При этом существен-

ную роль в механизмах разрушения играет магнитное поле, которое концентрируясь на дефектах, усиливает давление на проводник. Поэтому изучение электромагнитной ситуации вокруг дефектов, исследование их взаимодействия с электромагнитным полем представляется нужной и значимой задачей.

Цель работы. Исследование дефектов проводящих материалов, находящихся под воздействием электромагнитного поля, методом электронно-оптического муара для получения информативных критериев оценки электромагнитной ситуации вокруг дефектов, а также применения электронно-оптических муаровых картин в обнаружении этих дефектов и установления связи информативных критериев с прочностными характеристиками проводящих материалов.

В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие задачи:

• Разработать методику наблюдения и измерения неоднородных магнитных полей в малых объемах с применением электронно-оптических устройств и вычислительной техники.

• Предложить расчетную модель, позволяющую описывать электронно-оптические муаровые картины, полученные от магнитного поля кругового витка с током.

• Исследовать искажения магнитного поля от отверстия и трещины в плоском проводнике методом электронно-оптического муара и с помощью предложенных расчетных моделей, найти его распределение вокруг отверстия и трещины.

• Выявить критерии, которые характерны для муаровых картин от проводника с дефектами и предложить методику их анализа с использованием информационно-измерительной системы обрабатывающей муаровые узоры по выявленным критериям: асимметрии и фрактальной размерности.

• Найти зависимости искажений муаровых узоров с применением критериев асимметрии и фрактальной размерности от размеров отверстий и трещин в плоских проводниках с током.

• Найти связь асимметрии и фрактальной размерности муаровых картин с прочностными характеристиками материалов, в частности с коэффициентом концентрации и коэффициентом интенсивности напряжений.

Научная новизна:

• Предложена методика наблюдения магнитных полей вокруг отверстий и краевых трещин на плоских проводниках с током и их анализа на основе электронно-оптических муаровых картин.

• Исследованы искажения магнитного поля на рассматриваемых дефектах в проводящих материалах методом электронно-оптического муара и оценены их параметры с применением предложенных расчетных моделей.

• Предложены критерии, устанавливающие взаимосвязь электронно-оптических муаровых картин с наличием дефектов в плоских проводниках, базирующиеся на асимметрии и фрактальной размерности муарового узора.

• Найдены зависимости искажений муаровых узоров с применением критериев асимметрии и фрактальной размерности от размеров отверстий и трещин в плоских проводниках с током.

• Установлена взаимосвязь асимметрии и фрактальной размерности муаровых картин с прочностными характеристиками материалов — коэффициентом концентрации механических напряжений для отверстия и надреза-трещины и критерием вязкости разрушения - коэффициентом интенсивности напряжений.

Основные положения, выносимые на защиту:

• Методика измерения магнитных полей на дефектах с помощью электронно-оптического муара.

• " Результаты исследования искажений магнитного поля на отверстии и краевой трещине в плоских образцах с применением электронно-оптических муаровых узоров и их анализ на основе предложенной расчетной модели.

• Информационно-измерительная система обработки муаровых картин локальных магнитных полей на дефектах по выбранным критериям асимметрии и фрактальной размерности муарового узора.

• Экспериментальные результаты определения геометрических размеров дефектов в плоских проводниках по степени искажений электронно-оптических муаровых картин, которые оцениваются по критериям асимметрии и фрактальной размерности муаровых узоров.

• Экспериментальная оценка качественной и количественной связи коэффициента асимметрии муаровых картин с основными критериями прочности и разрушения.

Практическая значимость работы. Предложенная методика наблюдения магнитных полей малой протяженности по электронно-оптическим муаровым картинам позволяет контролировать процессы локального разрушения проводников в дефектной зоне, обнаруживать поверхностные и объемные дефекты по искажениям общей картины магнитного поля проводника с током, оценить работу электрических и магнитных систем в малых объемах с позиций электромагнитной совместимости, создать ряд информационно-измерительных систем различной направленности по измерению, эксплуатационному контролю и качеству элементов радиоэлектроники.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научно-технических конференциях Тамбовского государственного технического университета (г. Тамбов, 2003 — 2006 гг.), Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, 2003 г.), Седьмой Всероссийской

научно-технической конференции «Повышение эффективности средств обработки информации на базе математического моделирования» (г. Тамбов, 2004 г.), XI Державинских чтениях «Научная конференция преподавателей и сотрудников, посвященная 75-летию ИМФИ ТГУ им. Г.Р. Державина (г. Тамбов, 2005 г.); И Международной школе «Физическое материаловедение»; XVIII Уральской школе металловедов-термистов «Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов» (г. Тольятти, 2006 г.); XVI Петербургских чтениях по проблемам прочности (Санкт-Петербург, 2006 г.); юбилейной конференции Российской академии образования «Современные проблемы науки и образования» (Москва, 2005 г.).

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в девяти работах, указанных в конце автореферата.

Личный вклад автора. В работах, выполненных в соавторстве, авто- -ру принадлежит сборка и отладка экспериментальных установок, проведение экспериментов, обработка полученных результатов, участие в их обсуждении и написании статей.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов по работе и списка литературы из 165 наименований. Работа изложена на 118 страницах текста, включающих 29 рисунков из них 8 фотоиллюстраций, а также приложения из трех страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования, практическая значимость, научная новизна.

Первая глава содержит обзор и анализ литературных данных по теме диссертации.

Проведен анализ работ, посвященных искажениям магнитного поля, вносимыми дефектами структуры в проводниках.

Рассмотрены и проанализированы способы обнаружения и оценки магнитных полей.

В заключении обзора сформулирована цель работы и поставлены задачи исследования.

Во второй главе исследовано магнитное поле одновиткового проводника по электронно-оптическим муаровым картинам.

В качестве объекта, создающего неоднородное магнитное поле, использовался круговой виток с током, выполненный из медной проволоки диаметром 4-10-3 м с радиусом закругления 6-10"3 м. Объект устанавливался в колонне электронографа ЭГ-ЮОА таким образом, чтобы можно было наблюдать на экране муаровый узор (рис. 1). Условия эксперимента позволили получить на экране четырехкратное увеличение изображения сетки и двукратное изображение одно-виткового проводника.

Муаровая картина получалась при совмещении эталонного и искаженного изображения" сетки. Искаженное изображение возникает при включенном источнике магнитного поля в результате отклонения электронов под действием силы Лоренца. Точное совмещение обоих изображений достигалось включением в цепь витка поляризованного реле, питание которого осуществлялось от звукового генератора с частотой 32 Гц, контролируемой осциллографом.

Произведен анализ полученных муаровых картин (рис. 2), на которых наблюдается совпадение горизонтальных и вертикальных линий искаженного и неискаженного изображений сетки. Используя правило левой руки, можно проанализировать образовавшиеся смещения на муаровом узоре.

Рис. 1. Электронно-оптическая схема наблюдения магнитного поля витка с током:

ИЭ - источник электронов; С - сетка 0,1 х 0,1 мм; В - виток с током; Ь — расстояние от витка до экрана; (У—напряжение

я)

б)

Рис. 2. Электронно-оптические муаровые картинки магнитного поля витка с током:

а- 10 А; б-20 А

Пунктиром показана одна из линий горизонтальных совпадений, полученная в результате равных смещений от осевой составляющей напряженности магнитного поля Яу(г), а штрих - пунктиром обозначена ось проекции витка на экране электронографа. Граница неискаженного изображения сетки вокруг тени витка образована в результате отклонения электронов у его поверхности, которое характеризует концентрацию магнитного поля у поверхности исследуемого объекта.

Составляющие напряженности магнитного поля рассчитаны по следующим формулам в зависимости от условий и геометрии съемки:

Н ..,„ = ■

1,6- КГ-* с!

(1)

Нг

У

1,6-10"3 с!

(2)

где с/ - расстояние от центра катушки, на котором напряженность поля падает в два раза, при аппроксимации реального поля колоколообразным распределением; х' ну' - отклонение электронного пучка, измеренные по муаровой картине.

Создана информационно-измерительная система, позволяющая реализовать методику наблюдения и расчета магнитных полей в малых объемах по муаровым картинам (рис. 3).

ок

ту

ЗУ

ээ

ДК

оэп|=^пэс

К> пп

ОЗУ

ПЗУ

ЦП

гттт

>

вк

ПУ

Рис. 3. Структурная схема информационно-измерительной системы:

ЭГ1 - электронная пушка; ОК - объект контроля (плоский образец с током); ЭЭ - экран электронографа; ОЭП — оптико-электронный преобразователь; ПЗС - прибор с зарядовой связью; ДК — декодер; РПЗУ - репрограммируемое постоянное запоминающее устройство; ЦП - центральный процессор; Д — дисплей; ПУ - периферийные устройства; ВК — видеоконтроллер; ПП - программируемый порт; ЗУ - запоминающее устройство

Разработаны аппаратные средства и программное обеспечение информационно-измерительной системы магнитных полей малой протяженности в совокупности электронно-оптических муаровых картин и современной электронно-вычислительной техники, позволяющие автоматизировать этот процесс на различных объектах.

В третьей главе проведены исследования по наблюдению и расчету локальных магнитных полей в плоских проводниках с дефектами, используя методику электронно-оптического муара.

В качестве опытного образца была использована медная пластина с центральным отверстием 80x80x1,0 мм, которая помещалась в колонну электронографа ЭГ-100А так, чтобы пучок электронов скользил по ее поверхности и был максимально приближен к дефекту (рис. 4, а) и медные пластины размером 80x80x1,0 мм с острыми краевыми надрезами различной длины (рис. 4, б), которые имитировали трещины. Образцы помещали в колонну электронографа ЭГ-100 А также, как и в случае с отверстием. Магнитное поле возбуждалось пропусканием по образцу импульсов тока прямоугольной формы с различными амплитудами и скважностью, равную двум. Для формирования таких импульсов последовательно с источником тока включались контакты поляризованного реле, обмотка которого питалась от звукового генератора на частоте 30...50 Гц. Величина ускоряющего напряжения выбрана из условия получения на экране муаровых картин, содержащих необходимое для машинной обработки числа

Рис. 4. Схема эксперимента:

а — образец с центральным отверстием; 6 — образец с трещиной; ИЭ - источник электронов; С — сетка; объект (изогнутая пластина с отверстием); Э - экран электронографа; ё — пучок электронов; и — напряжение источника

б)

полос, и составляло 40 кВ. Результаты экспериментов показали значительное искажение магнитного поля пластины, содержащей трещину.

Муаровый узор на экране электронографа возникал в результате наложения неискаженного и искаженного полем изображения сетки. На (рис. 5) представлены электронно-оптические муаровые картины образцов с отверстием, трещиной и образца без отверстия.

ш»

в)

Рис. 5. Электронно-оптический муар плоского проводника:

а - без отверстия; б — с отверстием; в - с трещиной

Предложены физические модели магнитного поля плоского проводника с током на отверстии и трещине, в которых найдены распределения напряженности магнитного поля вокруг отверстия и трещины:

(3,

ЦоЦ

пЯ

Н=>7_и<х + 1)

|1п Я|

2

(4)

На основе экспериментальных результатов получения картин электронно-оптического муара на отверстии и трещине в совокупности с представленными моделями найдены расчетные соотношения осевой (5) и радиальной (6) составляющей магнитного поля на отверстии и трещине (7):

Н х т ~

5-10"

5-10

-6

(6)

Из сравнения теоретических и экспериментальных данных следует, что расхождение составляет не более 5 % во всем диапазоне, что доказывает адекватность муаровой картины реальному неоднородному магнитному полю плоского проводника (рис. 6).

-Ряд1 -Ряд2

О 5 10 15 20 30 35 Ю 45 50 расстояние от центра отверстия У, мм

а)

-ряд1; -Ряд2 |

0 5 10 15 20 25 30 35 расстояние от центра отверстия X, мм

б)

Рис. 6. Распределения осевой (а) и радиальной (б) составляющих магнитного поля при постоянном токе:

/ - экспериментальная; 2 — теоретическая

Необходимо отметить, что во всех экспериментах отверстие в пластине фиксировалось максимальным искажением муарового узора.

Предложенная методика электронно-оптического муара может быть применена не только для визуального наблюдения топографии магнитного поля, но и для обнаружения дефектов по максимальному искажению муаровой картины.

Типичные картины муаровых полос, полученные на бездефектном образце-эталоне и образцах с острым краевым надрезом различной протяженности представлены на рис. 5, а, е. Качественный анализ показывает, что искривление траектории электронов, движущихся вдоль оси X, обусловлено двумя составляющими магнитного поля пластины Н: и Ну (рис. 7).

Разработана расчетная модель усиления магнитного поля трещиной

и расчетное соотношение между отклонением пучка электронов у' и

ЯДх)=-^

(7)

Н :т '■

у' = 2,25 • Ю-2 Н:та

(8)

Рис. 7. Распределение магнитного поля вокруг вершины трешины:

Л - толщина пластины; а — радиус при вершине трещины; направление тока вдоль оси X

Для выявления зависимости максимальной напряженности поля в вершине дефекта от длины реальной трещины была поставлена серия экспериментов, в которых местонахождение кончика трещины на муаровом изображении фиксировалось перегибом искаженной и неискаженной сетки, поэтому измерения проводили непосредственно на муаровом узоре. При этом базовая длина равнялась 20 мм, и отклонение пучка подсчитыва-лось по формуле

у'^пр, (9)

где Ь — ширина пластины.

Подставляя выражение (9) в (8), получим максимальную амплитуду напряженности магнитного поля в трещине. Результаты обработки муаровых картин позволили построить зависимость этого поля от длины трещины, которую пронормировали к магнитному полю на краю бездефектной пластины Як (рис.8), величина которого выражается отношением протекающего по пластине тока к ее ширине.

1/Ь

Рис. 8. Концентрация магнитного поля трещиной в зависимости от длины / на плоском проводнике шириной Ь

В четвертой главе произведена фильтрация муаровых изображений, получена взаимосвязь муаровых картин на дефектных пластинах с критериями прочности и разрушения.

Алгоритм фильтрации является составной частью программного комплекса для информационно-измерительной системы и предназначен для улучшения качества снимков с изображением муаровых картин, полученных с помощью цифровой фототехники. Конечной целью работы данного алгоритма является выделение на полученной картине кривых, позволяющих установить связь между величиной напряженности магнитного поля и особенностями объекта, создающего это поле. Если все сканированные

изображения будут иметь в среднем одинаковую яркость, то можно использовать следующий алгоритм:

1. Построение гистограммы уровней серого тона.

2. Нахождение максимального уровня серого цвета по построенной гистограмме в диапазоне цветов [0, 120] (для изображения с 256 цветами), который используется в качестве граничного значения черного цвета при фильтрации изображения муаровой картины.

3. Фильтрация.

Результат работы предложенного алгоритма представлен на рис. 9.

Рис. 9. Изображение до фильтрации (я) и после фильтрации (б)

Коэффициент ассиметрии Кя муарового изображения:

(Ю)

где Ра — количество черных пикселей на искаженной локальным полем муаровой картине; Р0 - количество черных пикселей на муаровой картине бездефектного образца.

Результаты вычислений Кл при машинной обработке муаровых картин от магнитных полей проводников с дефектами в виде отверстия и острого краевого надреза - трещины представлены на рис. 10.

Приведенные зависимости указывают на то, что выбранный критерий усиления магнитного поля в виде коэффициента асимметрии муаровой картины может служить мерой оценки концентрации электромагнитной энергии вокруг непроводящих дефектов (отверстия, трещины).

Найдена связь между К3 и размерами краевой трещины, на пластине шириной Ь, которая указывает на качественную и количественную аналогию распределения магнитного поля плоского проводника с меняющим линейный размер дефектом (рис. 11).

Таким образом, машинная обработка муаровых картин в предложенной информационно-измерительной системе позволяет выявлять топографию магнитного поля плоского проводника, местонахождение дефектов, их конфигурацию и размер. Информативным критерием в этом случае является коэффициент асимметрии муарового изображения.

J 1.5

a)

50 40 30 20 10

1

10

20

30

г, мм

6)

Рис. 10. Зависимость К„ от г:

а — отверстие в центре плоского проводника,,/ = const; б — острый наарез-трещина с вершиной в центре плоского проводника, j = const; радиус при вершине а = 0,025 мм

Рис. 11. Зависимость Кл от протяженности трещины в пластине с током:

j = const, / -длинадефекта; В — ширина пластины

Муаровая картина представляет собой разряженный объект, поэтому обладает фрактальной размерностью с!/.

ш мт (П)

1пЛ

где М{К) - топофафически изменяющийся плоский массив или в данном случае количество черных пикселей после фильтрации муарового изображения; К — общее количество пикселей.

Следовательно, фрактальная размерность муарового изображения представляет также количественную характеристику магнитного поля, которая зависит впрямую от протекающего тока и размеров дефекта (рис. 12).

0,93

0,8

0,83

0,78

ч \

* \

ч \

N

0 10 20 30 40 50 60

иь

б)

0,84

0,72

Рнс. 12. Зависимость фрактальной размерности:

а — от протекающего по проводнику тока; б — от протяженности дефекта (Ь — ширина пластины)

Таким образом, фрактальная размерность муаровой картины также является информационным критерием неоднородности и усиления магнитных полей в малых объемах и может служить как мерой оценки этих полей, так и определением наличия дефектности проводников.

Получена формула, связывающая критерий вязкости разрушения в виде критического коэффициента интенсивности напряжений с критерием оценки неоднородных магнитных полей — коэффициентом ассиметрии муарового узора:

=4А0л/л7,

где / — длина трещины.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Предложена методика наблюдения локальных магнитных полей на дефектах в плоских проводниках с током и разработана система их измерения на основе электронно-оптических муаровых картин с применением компьютерной техники.

2. Предложена расчетная модель напряженности магнитного поля по картинам электронно-оптического муара на основе магнитного поля, созданного круговым витком с током.

3. Найдены распределения напряженности магнитного поля на отверстии и трещине различных размеров по предложенной расчетной модели с использованием электронно-оптических муаровых картин.

4. Предложены критерии, устанавливающие взаимосвязь электронно-оптических муаровых картин с наличием дефектов в плоских проводниках, основанные на определении асимметрии и фрактальной размерности муарового узора.

5. Предложен машинный анализ муаровых картин по выявленным критериям и создана информационно-измерительная система оценки магнитных полей в малых объемах.

6. Найдены зависимости размеров дефектов в плоских проводниках с током, а также усиление и распределение магнитного поля вокруг этих дефектов от искажений муарового узора, полученных на основе предложенных критериев асимметрии и фрактальной размерности электронно-оптических муаровых картин.

7. Получена взаимосвязь коэффициента асимметрии муаровых картин с критерием вязкости разрушения - критическим коэффициентом интенсивности напряжений, которая может служить в практической оценке трещиностойкости плоских проводников с дефектами.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Критерии разбраковки измерительно-вычислительной системы контроля качества магнитных систем / В.Ф. Калинин, В.М. Иванов, Е.А. Печагин, Д.Н. Лимонов, А.Н. Уваров // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2004. - Вып. 10. - № 4а. — С. 961 -967.

2. Фильтрация изображений муаровых картин, полученных на основе электронно-оптических эффектов / В.М. Иванов, Е.А. Печагин, А.Н. Уваров, Д.Н. Лимонов // Повышение эффективности средств обработки информации на базе математического моделирования: материалы докл. VII Всерос. науч.-техн. конф. - Тамбов : ТВАИИ. — 2004. - 4.1. -С. 46-51.

3. Критерии наличия дефектов в плоских проводниках по электронно-оптическим муаровым узорам / Т.Н. Плужникова, В.М. Иванов, Д.Н. Лимонов, A.B. Лановая // Вестник Тамбовского университета. — 2005. — Т. 10. - Вып. 3-С. 229 - 232.

4. Исследование магнитного поля одновиткового проводника по электронно-оптическим муаровым картинам / Т.Н. Плужникова, Д.Н. Лимонов, A.B. Лановая, В.М. Иванов // Вестник Тамбовского университета. — 2005.-Т. 10.-Вып. 3-С. 233-235.

5. Муаровые картины дефектов полупроводников, полученные электронно-оптическим методом / Т.Н. Плужникова, В.М. Иванов, Д.Н. Лимонов, A.B. Лановая // XI Державинские чтения «Научная конференция преподавателей и сотрудников, посвященная 75-летию ИМФИ ТГУ им. Г.Р. Державина» : тез. докл., 3 февр. 2006 г. — Тамбов : ИМФИ ТГУ им. Г.Р. Державина, 2005. - С. 29.

6. Исследование дефектов в проводниках по электронно-оптическим муаровым картинам / Т.Н. Плужникова, В.М. Иванов, Д.Н. Лимонов, A.B. Лановая // II Международная школа «Физическое материаловедение»; XVIII Уральская школа металловедов-термистов «Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов» : сб. тез., 6—10 февр. 2006 г. — Тольятти, 2006. - С. 152.

7. Муаровые картины дефектов проводников, полученные электронно-оптическим методом / Т.Н. Плужникова, Д.Н. Лимонов, В.М. Иванов

A.B. Лановая // XVI Петербургские чтения по проблемам прочности : тезисы, 14 - 16 март. 2006 г. - Санкт-Петербург, 2006. - С. 30.

8. Калинин, В.Ф. Информационно-измерительные системы в контроле качества радиоэлектронных изделий / В.Ф. Калинин, В.М. Иванов, Д.Н. Лимонов // Современные проблемы науки и образования : тез. докл. Юбилейной конференции Российской академии образования. — М., 2005. -С. 15.

9. Положительное решение о выдаче патента по заявке №2004129351/28(031886) от 05.10.2004 г. на изобретение «Способ измерения магнитных полей электронно-оптическим методом» авторов Калинин

B.Ф., Иванов В.М., Печагин Е.А., Уваров А.Н., Лимонов Д.Н

Подписано к печати 10.08.2006. Формат 60 х 84/16. Гарнитура Times New Roman. Бумага офсетная. Печать офсетная. 1,0 уч.-изд. л. Тираж 100 экз. Заказ № 411

ВВЕДЕНИЕ.

1 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ДЕФЕКТОВ СТРУКТУРЫ ПРОВОДНИКОВ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ И МАГНИТНЫМИ ПОЛЯМИ.

1.1 Искажения магнитного поля, вносимые дефектами структуры в проводниках.

1.2 Способы обнаружения и оценки магнитных полей.

1.2.1 Индукционные преобразователи.

1.2.2 Гальваномеханические преобразователи.

1.2.3 Приборы, основанные на внутриатомных эффектах.

1.2.4 Феррозондовые преобразователи.

1.2.5 Магнитомеханические преобразователи.

1.2.6 Магнитооптические преобразователи.

1.2.7 Магнитострикционные преобразователи.

1.2.8 Электромагнитное моделирование.

1.2.9 Силовое взаимодействие магнитного поля с движущимися электрическими зарядами.

1.2.10 Электронно-оптический метод.

1.3 Постановка задачи исследования.

2 ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ОДНОВИТКО-ВОГО ПРОВОДНИКА ПО ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИМ МУАРОВЫМ КАРТИНАМ.

2.1 Схема и аппаратные средства эксперимента.

2.2 Расчетные модели муаровых картин.

2.3 Структура измерительной системы.

2.4 Аппаратные средства.

2.5 Программное обеспечение.

Выводы.

3 ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИЕ МУАРОВЫЕ КАРТИНЫ

МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА ПЛОСКИХ ПРОВОДНИКАХ.

3.1 Плоский проводник с отверстием.

3.1.1 Методика и результаты эксперимента.

3.1.2 Физическая модель усиления магнитного поля отверстием.

3.1.3 Математическая модель усиления магнитного поля отверстием.

3.2 Плоский проводник с краевым острым надрезом.

3.2.1 Методика и результаты эксперимента.

3.2.3 Физическая модель усиления магнитного поля трещиной.

3.2.3 Расчетная модель усиления магнитного поля трещиной.

Выводы.

4 КРИТЕРИИ НАЛИЧИЯ ДЕФЕКТОВ В ПЛОСКИХ ПРОВОДНИКАХ ПО ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИМ МУАРОВЫМ УЗОРАМ.

4.1 Фильтрация изображений муаровых картин.

4.2 Коэффициент ассиметрии Ка муарового изображения.

4.3 Фрактальная размерность муаровых узоров df.

4.4 Взаимосвязь муаровых картин на дефектных пластинах с критериями прочности и разрушения.

Выводы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Актуальность работы. В основе физики прочности и пластичности заложены структурно-чувствительные свойства твердых тел, которые реально формируются под действием полей различной физической природы, а время жизни и эволюция сопровождаются воздействием внешних факторов, значительным из которых является электромагнитное поле. Наличие дефектов структуры в проводниках нарушает полевую симметрию и перераспределяет электрические и магнитные поля, локализуя их вокруг дефектной зоны. Разница в плотностях энергии по объему проводника может вызвать силовые, температурные, электрические и магнитные градиенты, зачастую приводящие материал к локальному деформированию, разрушению или зарождению трещин вокруг активируемых полем областей.

В связи с этим, эффекты перераспределения, усиления, искажения и концентрации электромагнитного поля требуют их обстоятельного изучения, в особенности механизмов разрушения, которые различаются тепловым и электродинамическим (пондеромоторным) действием на проводник. В обоих случаях значительную роль играет наведенное в проводнике и усиленное дефектом магнитное поле тока, которое формирует вокруг структурных и технологических неоднородностей механическое поле напряжений электромагнитного происхождения. Поэтому для оценки деформированного состояния и разрушения проводников с дефектами необходимо знать не только форму локального распределения магнитного поля, но и его численно-точную напряженность в локальной зоне.

Использование средств электронной микроскопии позволяет впрямую наблюдать топологию локальных магнитных полей малой протяженности и оценивать напряженность этих полей с помощью картин электронно-оптического муара, а в совокупности с цифровой техникой и персональным компьютером - создать информационно-измерительные системы по контролю за этими полями, что открывает широкие возможности выявлять дефекты в проводниках и их опасность с позиций разрушения.

Актуальность работы также подтверждается возможностью создания на базе электронно-оптического муара контроля совместной работы магнитных и электрических систем электроники и вычислительной техники. Это связано с тем, что проводниковые, полупроводниковые, ферромагнитные материалы в процессе работы в этих системах генерируют свои локальные электрические и магнитные поля, которые существенно меняются из-за наличия дефектов, колебаний температуры и изменения геометрии в них. Тем самым, создаются благоприятные условия для нарушения основных функций электромагнитных систем, искажения несущей информации, применения сложной фильтрации, изменения физико-механических свойств электротехнических материалов, приводящих в конечном итоге к зарождению и развитию разрушения. При этом существенную роль в механизмах разрушения играет магнитное поле, которое концентрируясь на дефектах, усиливает давление на проводник. Поэтому, изучение электромагнитной ситуации вокруг дефектов, исследование их взаимодействия с электромагнитным полем представляется нужной и значимой задачей.

Цель работы. Исследовать поведение дефектов в проводящих материалах, находящихся под воздействием электромагнитного поля, методом электронно-оптического муара с целью выявления их взаимодействия и получения информативных критериев оценки электромагнитной ситуации вокруг отверстий и трещин, а также применения электронно-оптических муаровых картин в обнаружении этих дефектов и корреляции информативных критериев с прочностными характеристиками проводящих материалов.

При этом ставились следующие задачи: разработать и усовершенствовать методику наблюдения и измерения неоднородных магнитных полей в малых объемах с применением современной вычислительной техники;

• предложить расчетную физическую модель, позволяющую описать электронно-оптические муаровые картины магнитного поля кругового витка с током; исследовать искажения магнитного поля от различных дефектов в проводнике методом электронно-оптического муара;

• найти распределение магнитного поля вокруг отверстия и трещины с помощью предложенных расчетных моделей с применением муаровых картин;

• выявить ряд критериев, характерных муаровым картинам и наличием дефектов в проводниках и предложить машинный анализ в виде информационно-измерительной системы обработки муаровых узоров по выявленным критериям: асимметрии и фрактальной размерности муаровых картин; найти зависимости размеров отверстий и трещин в плоских проводниках с током, а также усиления и распределения магнитного поля вокруг этих дефектов от искажений муаровых узоров с применением критериев асимметрии и фрактальной размерности муаровых картин;

• найти связь асимметрии и фрактальной размерности муаровых картин с прочностными характеристиками материалов по коэффициентам концентрации напряжений и вязкости разрушения.

Научная новизна. предложена усовершенствованная методика наблюдения магнитных полей вокруг центральных отверстий и краевых трещин на плоских проводниках с током и разработана система их измерения на основе электронно-оптических муаровых картин и новых информационных технологий;

• исследованы искажения магнитного поля на рассматриваемых дефектах в проводящих материалах методом электронно-оптического муара с применением предложенных физических и расчетных моделей;

• найдены распределения напряженности магнитного поля на отверстии и трещине различных размеров по предложенным физическим и расчетным моделям с использованием электронно-оптических муаровых картин;

• выявлены критерии взаимосвязи электронно- оптических муаровых картин с наличием дефектов в плоских проводниках в виде асимметрии и фрактальной размерности муарового узора; предложен машинный анализ обработки муаровых картин по выявленным критериям и создана информационно-измерительная система оценки магнитных полей в малых объемах;

• найдены зависимости размеров дефектов в плоских проводниках с током, а также усиление и распределение магнитного поля вокруг этих дефектов от искажений муаровых узоров, полученных на основе предложенных критериев асимметрии и фрактальной размерности муаровых картин.

• найдены зависимости асимметрии и фрактальной размерности муаровых картин с прочностными характеристиками материалов -коэффициентом концентрации механических напряжений вокруг отверстия и надреза-трещины и критерием вязкости разрушения в виде критического коэффициента интенсивности напряжений.

Основные положения, выносимые на защиту. Методику и измерения магнитных полей на дефектах с помощью электронно-оптического муара.

• Исследования по искажению магнитного поля на отверстии и краевой трещине в плоских материалах с применением электронно-оптических муаровых узоров и их взаимосвязи с предложенными физическими и расчетными моделями.

• Информационно-измерительную систему по выявлению локальных магнитных полей на дефектах, в которой предлагаются магнитный анализ обработки муаровых картин по выбранным критериям асимметрии и фрактальной размерности муарового узора.

• Экспериментальные результаты определения геометрических размеров дефектов в плоских проводниках по степени искажений электронно-оптических муаровых картин, которые оцениваются по критериям асимметрии и фрактальной размерности муаровых узоров. Экспериментальная оценка качественной и количественной связи коэффициента асимметрии муаровых картин с основными критериями вязкости разрушения.

Практическая значимость. Предложенная методика наблюдения магнитных полей малой протяженности по электронно-оптическим муаровым картинам позволяет контролировать процессы локального разрушения проводников в дефектной зоне, обнаруживать поверхностные и объемные дефекты по искажениям общей картины магнитного поля проводника с током, оценить работу электрических и магнитных систем в малых объемах с позиций электромагнитной совместимости, создать ряд информационно-измерительных систем различной направленности по измерению, эксплуатационному контролю и качеству элементов радиоэлектроники.

Апробация. Результаты исследований докладывались на научно-технических конференциях Тамбовского государственного технического университета (Тамбов, 2003-2006), Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, 2003), Седьмая Всероссийская научно-техническая конференция «Повышение эффективности средств обработки информации на базе математического моделирования» (Тамбов, 2004), XI Державинских чтениях «Научная конференция преподавателей и сотрудников, посвященная 75-летию ИМФИ ТГУ им. Г.Р.Державина (Тамбов, ИМФИ ТГУ им.

Г.Р.Державина, 2005); II Международной школе «Физическое материаловедение»; XVIII Уральской школе металловедов-термистов «Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов» (Тольятти, 2006); XVI Петербургских чтениях по проблемам прочности (Санкт-Петербург, 2006); юбилейной конференции Российской академии образования «Современные проблемы науки и образования» (Москва 2005).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в восьми работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка наименований, приложений. Общий объем работы составляет 118 страниц и содержит 29 рисунков, из них 8 фотоиллюстраций, а также приложения из трех страниц.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ предложена и усовершенствована методика наблюдения локальных магнитных полей на дефектах в плоских проводниках с током и разработана система их измерения на основе электронно-оптических муаровых картин с применением компьютерной техники; исследованы искажения магнитного поля на дефектах проводящих материалов методом электронно-оптического муара с применением предложенных физических и расчетных моделей напряженности магнитного поля кругового витка с током; найдены распределения напряженности магнитного поля на отверстии и трещине различных размеров по предложенным расчетным моделям с использованием электронно-оптических муаровых картин; выявлены критерии взаимосвязи электронно-оптических муаровых картин с наличием дефектов в плоских проводах в виде асимметрии и фрактальной размерности муарового узора; предложен машинный анализ обработки муаровых картин по выявленным критериям и создана информационно-измерительная система оценки магнитных полей в малых объемах; найдены зависимости размеров дефектов в плоских проводниках с током, а также усиление и распределение магнитного поля вокруг этих дефектов от искажений муарового узора, полученных на основе предложенных критериев асимметрии и фрактальной размерности электронно-оптических муаровых картин; получена взаимосвязь коэффициента ассиметрии муаровых картин с критерием вязкости разрушения в виде критического коэффициента интенсивности напряжения, которая может служить в практической оценке трещиностойкости плоских проводников с дефектами.

1. Финкель В.М. Физические основы торможения разрушения / В.М. Финкель. М.:Металлургия, 1982. - 359 с.

2. Финкель В.М. Холодная ломка проката / В.М.Финкель, Ю.И. Головин, Г.Б. Родионов. -М.:Металлургия, 1982. 192 с.

3. Финкель В.М. Разрушение вершины трещины сильным электромагнитным полем / В.М. Финкель, Ю.И. Головин, А.А. Слетков // Докл. АН СССР, 1977, т.237, №2, С.25 327.

4. Финкель В.М. О возможности торможения быстрых трещин импульсного тока. / В.М. Финкель, Ю.И. Головин, А.А. Слетков // Докл. АН СССР, 1976,1.221, №4, С.848 851.

5. Финкель В.М. Залечивание трещин в металлах скрещенными электрическим и магнитным полями. / В.М. Финкель, Ю.И. Головин, В.М. Иванов //Проблемы прочности, №4,1983. С.53 60.

6. Финкель В.М Образование кратера в вершине трещины под действием мощного локального электромагнитного поля. / В.М. Финкель, Ю.И. Головин, А.А. Слетков //Физика и химия обработки материалов, №3, 1977. С.18 -23.

7. Головин Ю.И. Механизмы разрушения металлов с трещинами под действием электромагнитного поля. / Ю.И. Головин, В.М. Иванов, В.А. Кинерман. //Физика и химия обработки материалов, №6, 1983, С.48 -52.

8. Финкель В.М. Электротермическая резка листового металла электромагнитным полем / В.М. Финкель, Ю.И. Головин, В.М. Иванов, В.А. Кинерман. //Физика и химия обработки материалов, №1, 1985, С. 13 -19.

9. Головин Ю.В. Управление разрушением проводников электрическим током / Ю.И. Головин, В.М. Иванов. //В кн.: Влияние электромагнитных полей на прочность материалов. М. - Рига. 1990, - 192с.

10. Финкель В.М. Действие Электрического поля на малолегированные стали вблизи отверстий и неметаллических включений. / В.М. Финкель, Ю.И. Головин, Г.А. Барышев, В.А. Кинерман. // Физика и химия обработки материалов, №4,1980, С. 12 17.

11. Головин Ю.И. О влиянии импульсов тока на структуру металла в вершине трещины. / Ю.И. Головин, В.М. Финкель, В.М. Иванов, А.А. Слетков // Физика и химия обработки материалов, №6, 1976, с.78 80.

12. Финкель В.М. Об упрочнении в устье трещины, обтекаемой импульсом тока / В.М. Финкель, Ю.И. Головин, А.А. Слетков, В.М. Иванов, В.П. Иванов // Физика и химия обработки материалов, №2, 1981, С.31 37.

13. Головин Ю.И. Магнитное поле в вершине трещины, обтекаемой током. /Ю.И. Головин, В.М. Иванов, В.П. Иванов, В.М. Финкель // Дефектоскопия, №3, 1982, С.43 -45.

14. Головин Ю.И. Концентрация электрического и теплового полей в вершине дефектов в металле / Ю.И.Головин, В.А. Кинерман, В.М. Иванов, В.Т. Борисов // Проблемы прочности, №2,1984, С.92 95.

15. Головин Ю.И. Влияние электрического тока на прочность стальных пластин с концентраторами напряжений. / Ю.И. Головин , В.М. Иванов, В.Т. Борисов „ Проблемы прочности, №2, 1984, С.92 95.

16. Беклемишев Н.Н. Влияние импульсного электромагнитного поля на характеристики конструкционной прочности металлических материалов / Н.Н. Беклемишев, А.Н. Васютин, Ю.Л .Доронин // Проблемы машиностроения и надежности машин, №2, 1990, С.73 77.

17. Беклемишев Н.Н. Влияние импульсного электромагнитного поля на прочность конструкционных материалов / Н.Н. Беклемишев, Ю.В. Баранов, Ю.Л. Доронин // Физика и химия обработки материалов, №4, 1990, С.108- 112.

18. Леонов Ю.Г. Знакопеременное распределение плотности тока и невзаимная вольтамперная характеристика металла в сильном магнитномполе / Ю.Г. Леонов, Н.М. Макаров, В.А. Яхтольский //Магнитные и электронные свойства материалов, №1, 1989, С.130 143.

19. Назарчук З.Г. Об определении электромагнитного поля рассеянного дефектом в кусочно-однородной среде / З.Г. Назарчук, О.И. Овсянников // Физика и химия обработки материалов, №2, 1990, С.94 100.

20. Баранов Ю.В. Субструктурные изменения в меди при импульсном воздействии электрического тока / Ю.В. Баранов, А.И. Тананов, С.Н. Ко-рягин // Физика и химия обработки материалов, №4, 1990, С.113 118.

21. Duar S.K., Gachneider К. A., Nis Al., Effect of magnet field on the heat capacity of Nis Al alloys // Phys. Rev., B. 1989, - №11. p.7453 - 7460.

22. Hiratsuka K., Saito H., Sasada T. Influence of magnetic field on adhesive wear of metals // Proc. Int. Congr. Tribol., Espoo, jule.13.1989. Vol.2 с 90 -95.

23. Kerr Oliver S., Wheeler A.A. The effect of magnetic field on the flux of contaminant dissolving into the crucible wall boundary layer in crystal growth // J.tech.Phys. 1988, V.8, №2, C.149 - 154.

24. Stefeniak J., Hoffman T. Thermodiffusion in metals with electromagnetic effects. // J.tech.Phys. 1988, V.8, №2, C.149 - 154.

25. Финкель В.М. К вопросу о залечивании трещин металлическом материале. / В.М. Финкель, В.А. Вагач, В.П. Сафронов // Прогрессивные методы термического упрочнения в сельхозмашиностроении Ростов-Дон, 1989, С. 92- 100.

26. Панкин Г.Н. Влияние постоянного магнитного поля на структуру сплавов / Г.Н. Панкин, В.О. Есин, В.В. Пономарев, А.А. Катаев //Физика металлов и металловедения, №3,1987, С. 571 576.

27. Melrose J.R., Hibbert D.B. Electrical characteristic field. // Phy.Rev,A. -1989, №3, p.1727- 1730.

28. Карпова И.М. Анализ напряженного состояния одновиткового биметаллического соленоида в сильном импульсном магнитном поле / И.М.Карпова, В.В. Титков // Журнал прикладной механикии технической физики, №5, 1989, С. 13-19.

29. Федорчак Б.И. Регистрация электромагнитного поля, возбуждаемого при разрушении диэлектриков и слабопроводящих материалов / Физика и химия обработки материалов, №4, 1987, С. 96 99.

30. Gronefeld М., Kronmuller Н, Calculation of stray-field near grain edges in permanent material // J.Magn.Mater., 1989, V.80, №2 3, p.223 - 228.

31. Wandass J.H., Murday J.S., Colton R.J. Magnetic field slusing using a tunneling tip detector // Sens. And Actuators. 1989, №3, p. 211 - 225.

32. Аксельрод Ф.А. Измерители больших токов / Измерительная техника, №10 1989, С. 46-48.

33. Спектор С.А. Информационно-измерительная система для исследования магнитных систем с постоянными магнитами / С.А.Спектор, Ю.С. Сидорин, А .Я. Ингенен // Приборы и системы управления, №9, 1989, С. 25-27.

34. Головин Ю.И. Способ разделения электропроводящих материалов / Ю.И. Головин, А.А. Слетков, В.М. Иванов // А.с. №941087 (СССР), БИ, 1982, №25.-9с.

35. Финкель В.М. Способ разделения проката / В.М. Финкель, Ю.И.Головин, В.М. Иванов // А.с. №759245 (СССР) БИ, 1980, №232. -4с.

36. Дрожжин А.И., Ермаков А.П., Яценко С.Н. Действие электромагнитных полей на пластичность материалов / Тез. Доклада IV Международной конференции. Воронеж, 1996, 141 с.

37. Головин Ю.И., Тюрин А.И., Иволгин В.И. Новые принципы, техника и результаты исследования динамических характеристик твердых тел в микрообъемах. // Журнал технической физики, 2000, т.70, №5, С. 82 -91.

38. Пирогов Л.И. Магнитные сердечники в автоматике и вычислительной технике / Л.И. Пирогов, Ю.М. Шамаев.-М.: Энергия, 1967.-296 с.

39. Герасимов В.Г., Клюев В.В., Шатерников В.Е. Методы и приборы электромагнитного контроля промышленных изделий. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 217 с.

40. Химченко Н.В., Бобров В.А. Неразрушающий контроль в химическом и нефтяном машиностроении. М.: Машиностроение. 1978. - 264 с.

41. Дорофеев A.JL, Ершов Р.Е. Физические основы электромагнитной структуроскопии. Новосибирск: Наука, 1985. - 180 с.

42. Денель А.К. Методы и средства электрического контроля. -М. Машиностроение. 1979. 51 с.

43. Испытания материалов: Справ./Под ред. Х.Блюменаура. М.: Металлургия, 1979.-446 с.

44. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справ./Под ред. В.В.Клюева. М.: Машиностроение, 1986. - 839 с.

45. Качанов JI.M. Основы механики разрушения. М.: Наука, 1974. 311 с.

46. Головин Ю.М., Киперман В.А. Электротермическая дефектоскопия проводящих материалов // Дефектоскопия. 1982. №1. С.65 -71.

47. Головин Ю.М., Финкель В.М., Слетков А.А., Шибков А.А. Динамика разрушения материала в вершине трещины под действием сильного электромагнитного поля // Физика и химия обработки материалов. -1978. №2. С.40-46.

48. Борисов В.Т., Головин Ю.М., Иванов В.М. Влияние электрического тока на прочность стальных пластин с концентраторами напряжений. // Проблемы прочности. 1984. №2. С.92 45.

49. Новогрудский JT.C., Кананев А.А. Влияние импульсов электрического тока на особенности развития разрушения стали при низких температурах. // Проблемы прочности. 1991. №1. С.45 51.

50. Новогрудский JT.C. К оценке прочности конструкционных материалов при криогенных температурах и воздействии импульсов электрического тока. // Проблемы прочности. 1985. №12. С.75 81.

51. Новиков А.В., Новогрудский JI.C. О влиянии импульса электрического тока на механические характеристики стабильноаусте-нийной стали при статическом растяжении в условиях низких температур. // Проблемы прочности. 1979. №7. С.91 94.

52. Стрижано В.А., Новогрудский JI.C., Воробьев Е.В. Прочность сплавов криогенной техники при электромагнитных воздействиях. // Киев.: Наукова думка. 1990. 158 с.

53. Тананов A.M., Беклемишев А.А., Журкин Б.Н., Акиньшин B.C., Горский А.Е. Методы оценки механических свойств металлических материалов в условиях электрических воздействий. // Заводская лаборатория. 1983. №7. С.59-66.

54. Нотт Дж.Ф. Основы механики разрушения. М.: Металлургия, 1978. -256 с.

55. Червинский М.М. Проблемы магнитных измерений и магнитоизмери-тельной аппаратуры / М.М. Червинский // Материалы Всесоюз. науч. -техн. совещ.-JI., 1977.-С. 124-128.

56. Афанасьев Ю.В. Средства измерения параметров магнитного поля / Ю.В. Афанасьев, Н.В. Студенцов, В.Н. Хорев.-Л.: Энергия, 1979.-320 с.

57. Ландау Л.Д. Теория поля / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц.-М.: Наука,1967.- 453 с.

58. Тозони О.В. Математические модели для расчета электрических и магнитных полей / О.В. Тозони.-Киев: Наукова думка, 1964.-378 с.

59. Сочнев А.Я. Расчет напряженности поля прямым методом / А.Я. Соч-нев.- Л.: Энергоатомиздат, 1984.-539 с.

60. Стрэтон Д.А. Теория электромагнетизма / Д.А. Стрэтон.-М.: ОГИЗ, 1948.-539 с.

61. Фейнман Р. Фейнмановские лекции по физике / Р. Фейнман, Р. Лейтон, М. Сэндс.-М.: Мир, 1969.-Т.5.-330 с.

62. Панин В.В. Измерение импульсных магнитных и электрических полей / В.В. Панин, Б.М. Степанов. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 120 с.

63. А.с. №318894 СССР, МКИ G01 №33/06. Устройство для измерения напряженности магнитного поля.

64. А.с. №1818602 RU, МКИ G02 №1/29. Устройство для определения пространственного распределения магнитного поля.

65. Fowler С.А. Magnetic domains in thin films by the Faraday effect / C.A. Fowler, E.M. Fryer//Phys. Rev.-1956.-V. 104, N2.-P. 548-552.

66. Теснек Ю.М. Магнитные измерения: Обзор зарубежных и отечественных изобретений / Ю.М. Теснек.-М.: ЦНИИГТИ, 1964.-380 с.

67. ГОСТ 16263-70. Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Термины и определения.-Введ. с 01.01.71.-Переизд. дек. 1990 г.-М.: Изд-во стандартов, 1990.-54 с.

68. Чечурина Е.Н. Приборы для измерения магнитных величин / Е.Н. Че-чурина.-М.: Энергия, 1969.-168 с.

69. Панин В.В. Практическая магнитометрия / В.В. Панин, Б.М. Степанов.-М.: Машиностроение, 1978.-256 с.

70. Сергеев В.Г. Магнитоизмерительные приборы и установки / В.Г. Сергеев, А .Я. Шихин.-М.: Энергоатомиздат, 1982.-152 с.

71. Афанасьев Ю.В. Магнитометрические преобразователи, приборы и установки / Ю.В. Афанасьев, Н.В. Студенцов, А.П. Щелкин.-Jl.: Энергия, 1972.-264 с.

72. Вопросы изучения измерения нестационарных магнитных полей / Под ред. Б.М. Степановым.: ВНИИОФИ, 1980.-287 с.

73. Листвин А.В. Микрорезонаторный датчик магнитного поля / А.В. Ли-ствин, В.Т. Потапов. // Письма в ЖТФ.-1993.-Т.19, №17.-С. 26-28.

74. Балтес Г.П. Интегральные полупроводниковые датчики магнитного поля / Г.П. Балтес, Р.С. Потапович. // ТИИЭИР.-1986.-Т.74, №8.-С. 6066.

75. Габидулин Э.М. Кодирование в радиоэлектронике / Э.М. Габидулин, В.Б. Афанасьев.-М.: Радио и связь, 1986.-176 с.

76. Аленин C.B. Анализ метрологических характеристик индукционных электрометрических преобразователей / С.В. Аленин, В.В. Панин, В.В. Паршин.-М.: Энергоатомиздат, 1983.429 с.

77. Гордиенко В.И. Индуктивные излучатели и приемники вихревого электрического поля / В.И. Гордиенко, Н.И. Калашников, К.Д. Надточий.-Киев: Наукова думка, 1972.-386 с.

78. Вонсовский С.В. Магнетизм / С.В. Вонсовский.-М.: Наука, 1971.-630 с.

79. Мизюк Л.Я. Входные преобразователи для измерения напряженности низкочастотных магнитных полей / Л.Я. Мизюк.-Киев: Наукова думка, 1964.-173 с.

80. Вассерман М.И. Новые приборы для измерения магнитной индукции, основанные на эффекте Холла / М.И. Вассерман, А.П. Щелкин. // Труды метрологических институтов СССР / ВНИИМ им. Менделеева.-Л., 1974.-Вып. 152.-С. 61-65.

81. Васенин А.В. Измерение слабых, медленно изменяющихся магнитных полей с использованием датчика Холла / А.В. Васенин. // Электроизмерительная техника.-М., 1978.-Вып. 1.-С. 37-41.

82. Кобус А. Датчики Холла и магниторезисторы / А. Кобус, Я. Тушин-ский.-М.: Советское радио, 1971.-76 с.

83. Вайсс Г. Физика гальваномагнитных полупроводниковых приборов и их применение / Г. Вайсс.-М.: Энергия, 1974.-384 с.

84. Кучис Е.В. Методы исследования эффекта Холла / Е.В. Кучис.-М.: Советское радио, 1974.-91 с.

85. Электроизмерительная техника в научных исследованиях / Под. ред. А.Б. Филлипова.-М.: Атомиздат, 1978.-348 с.

86. Петрушенко И.А. Миниатюрные преобразователи Холла для определения топографии магнитного поля / И.А. Петрушенко, А.П. Щелкин. // Автометрия.- 1969.-№6.-С. 8-11.

87. Экдрго Э. Ядерный магнитный резонанс: Пер. с англ. / Э. Экдрго.-М.: Изд-во иностранной литературы, 1957.-317 с.

88. Афанасьев Ю.В. Вопросы проектирования феррозондовых магнитометров / Ю.В. Афанасьев, И.Г. Гольдреер, С.Ш. Долгинов. // Геофизическое приборостроение: Сб. тр.-М., 1960,-Вып. 6.-С. 53-58.

89. Долгинов С.Ш. Малогабаритный магнитометр для измерения очень слабых магнитных полей / С.Ш. Долгинов, JI.H. Шуров. // Тр. ин-та физики металлов АН СССР.-Свердловск, 1959.-Вып. 21.-С. 44-49.

90. Электрические измерения / Под ред. А.В. Фремке.-JI.: Энергия, 1980. 392 с.

91. Ландсберг Г.С. Оптика / Г.С. Ландсберг.-М.: Гостехиздат, 1957.-236 с.

92. Фотоника / Под. ред. М.Баланси.-М.: Мир, 1978.-470 с.

93. Rowe R.G. Magnetostriction compass / R.G. Rowe // Electronics.-1954.-V. 18, №7.-P. 114-119.

94. Perls T.A. Magnetostriction magnetometr / T.A. Perls // Phys. Rev.-1952.-V.87, №1.-P. 68-71.

95. Стрэттон Д.А. Теория электромагнетизма: Пер. с англ. / Д.А. Стрэт-тон.-М.: Огиз, 1954.-539 с.

96. Вичес А.И. Моделирование магнитных полей на ЭВМ / А.И. Вичес, А.И. Горон, В.А. Смирнов.-М.: Радио и связь, 1984.-183 с.

97. Рязанов Г.А. Опыты моделирования при изучении электромагнитного поля / Г.А. Рязанов.- М.: Наука, 1966.-290 с.

98. Рязанов Г.А. Электрическое моделирование с применением вихревых полей / Г.А. Рязанов.-М.: Наука, 1969.-337 с.

99. Электронная микроскопия/ Под ред. А.А. Лебедева.-М.: Наука, 1954.640 с.

100. Арцимович Л.А. Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях / Л.А. Арцимович, С.Ю. Лукьянов.-М.: Наука, 1972.-220 с.

101. Лейзеганг З.А. Электронная микроскопия / З.А. Лейзеганг,-М.: Изд-во иностр. лит., 1960.-537 с.

102. Зуева Н.Г. Применение магнетрона для измерения напряженности магнитного поля / Н.Г. Зуева // Труды ВНИИМ.-М., 1938.-С. 34-39.

103. Peter М. A New method for the measurement of inhomogeneous magnetic fields / M. Peter, D. Weizierl // Review of Scient. Instrum.-1950.-№5.-P. 6371.

104. Whitham K. Measurement of the Geomagnetic Elements / K. Whitham // Coontribution from Dominion Observatory (Ottawa).-1960.-V.3, №30.-P. 34-37.

105. Marton L. Elektron-Optical Shadow Method of Magnetic Field Mapping / L. Marton, J. Arol Simpson, S.H. Lachenbruch // J. Research NBS.-1954.-V.52, №2.-P. 97-99.

106. Вуд P. Физическая оптика / P. Вуд.-М.: ОНТИ, 1936.-382 с.

107. Максутов Д.Д. Теневые методы исследования оптических систем / Д.Д. Максутов.-М.: ГТТИ, 1934.-276 с.

108. Снивак Г.В. Визуализация магнитного поля при помощи электронного зеркала / Г.В. Снивак, Р.Д. Иванов, О.П. Павлюченко // Изв. АН СССР. Сер. Физ.-1963. Т.27, №9.-С. 1210-1212.

109. Малахов Л.Н. Электронно-оптический метод исследования микрополей / Л.Н. Малахов, Ю.В. Воробьев // Докл. АН СССР.-1959.-Т. 152, №2.-С. 315.

110. Верцнер В.Н. Применение теневого электронно-оптического метода к исследованию р-п переходов / В.Н. Верцнер, Ю.В. Воробьев, Л.Н. Малахов // Физика твердого тела: Сб. тр.-М; Л., 1959.-№2.-С. 109-112.

111. Neumaier P. Kupferschicht-dicken an Durchkontaktierungen von Leiterplat-ten Messen / Leiterplatten-technik, 1992, LP58-LP61.

112. Сухоруков B.B., Улитин Ю.М. / Дефектоскопия; 1988, №10, С.32-39.

113. Палеес Е.Э., Сухоруков В.В., Улитин Ю.М. / Дефектоскопия, 1993, №4, С.30-33.

114. Панин В.В. Измерение импульсных магнитных и электрических полей / В.В. Панин, Б.М. Степанов.-М.: Энергоатомиздат, 1987.-120 с.

115. Патент СССР 290244 G 01, 22.12.1970. Гак Е.З. Способ визуального определения напряженности неоднородных магнитных полей.

116. Патент СССР 393705 G 01, 10.08.1973. Кузмичев В.М. и др. Устройство для визуализации электромагнитного излучения.

117. Патент RU 2177162 G 1, 10.03.2000. Гусев М.Ю. и др. Способ получения оптического изображения магнитного поля.

118. Измерительно-вычислительная система контроля качества магнитных изделий с помощью электронно-оптических муаровых эффектов. Печатан Е.А., Автореферат кандидатской диссертации, Липецк 2002

119. Дюрелли А. Анализ деформаций с использованием муара / А. Дюрел-ли, В. Паркс.-М.: Мир, 1974.-356 с.

120. Tollenaar D. Moire-Interferentieverschienselen bie rasterdruk / D. Tolle-naar; Amsterdam Institut vor Grafische Technik.- Amsterdam, 1945.-142 p.

121. Kaczer J. The Determination of Strains by Mechanical Interference / J. Kac-zer, F. Kroupa // Czechoslovak J. Phys.-1952.-V. 1, №80.-P. 73-81.

122. Weller R. Displacement Measurement by Mechanical Interferometry / R. Weller, B.M. Shepard // Proc. SESA.-1948.-V.6, №1.-P. 21-24.

123. Teocaris P. Moire Fringes / P. Teocaris // Appl. Mech. Surveys. Spartan.-1966.-V.15, №33.-P. 613-617.

124. Ронки В. Испытание оптических систем / В. Ронки.-М.: Гостехиздат, 1933.-357 с.

125. Шубников А.В. Антисимметрия / А.В. Шубников // VII Международ, конгр.: Сб. докл. АН СССР.-М., 1966.-С. 147.

126. Амелинкс С. Методы прямого наблюдения дислокации / С. Амелипкс.-М.: Мир, 1968.-347 с.

127. О контрасте картины магнитных микрополей, наблюдаемых в растровом электронном микроскопе / Г.В. Спивак, Г.В. Сапарин, Н.Н. Седов, Л.Ф. Комолова // Изв. АН СССР. Сер. Физ.-1968.-Т.32, №6.-С. 962-965.

128. Магниное поле в трещине, обтекаемой током / Ю.И. Головин, В.М. Иванов, В.П. Иванов, В.М. Финкель // Дефектоскопия.-1982.-№3.-С. 43-45.

129. Кельман В.М. Электронная оптика / В.М. Кельман, С.Я. Явор.-М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1963.-362 с.

130. Гусев В.Н., Красюк Б.А. Наблюдение магнитных полей по теневым электронно-оптическим муаровым картинам / В.Н. Гусев, Б.А. Красюк // Физика и химия обработки материалов,-1969.-№5.-С. 40-46.

131. Измерение магнитных полей рассеяния с помощью электронно-оптического муара / Е.А. Печагин, В.Ф. Калинин, В.М. Иванов, В.П. Иванов // Труды ТГТУ. -, 1998. Вып.2. - С. 206 - 211.

132. Измерение магнитных полей рассеяния сложных конфигураций с помощью электронно-оптического муара / В.Ф. Калинин, В.М. Иванов, В.П. Иванов, Е.А. Печагин // Вестник ТГТУ.-1999.-Т. 5, вып.З.-С. 416-421.

133. Контроль качества элементов радиотехнических устройств с помощью изучения конфигурации и протяженности электромагнитных полей / В.Ф. Калинин, В.П. Иванов, В.М. Иванов, Е.А. Печагин // IV науч. конф.: Сб. тез. докл.-Тамбов, 1999.-С. 144.

134. Электронно-оптический метод анализа работоспособности магнитных систем / В.М. Иванов, В.П. Иванов, В.Ф. Калинин, Е.А.Печагин // Вестник ТГУ. Сер. Естественные и техническиенауки.-2000.-Т.5.-Вып. 2-3,- С. 330-333.- (Материалы II Международ, конф.).

135. Монтгомери Д. Получение сильных магнитных полей с помощью соленоидов / Д. Монтгомери.-М.: Мир, 1971.-359 с.

136. Янке Е. Таблицы функций / Е. Янке, Ф. Эмде.-М.: Мир, 1951 .- 512 с.

137. Гитлиц М.В. Магнитная запись сигналов / М.В. Гитлиц.-М.: Радио и связь, 1990.-232 с.

138. Siakkou М. Physik Der Informationspeicher / M.Siakkou; Akademi-Verlag Berlin, 1972.-217c.

139. Математическое моделирование магнитных полей рассеяния при исследовании средствами электронной микроскопии / А.В. Баранов, Е.А. Печагин, В.Ф. Калинин, В.М. Иванов // Труды ТГТУ.-Тамбов; 2001.-Вып. 9.- С. 69-73.

140. Архангельский А.Я. Программирование в Delphi 5.0 / А.Я. Архангель-ский.-М.: ЗАО "Изд-во Бином", 2000.-1072 с.

141. Осипов Б.В. Математические методы и ЭВМ в стандартизации и управлении качеством / Б.В. Осипов, Е.А. Мировская.-М.: Изд-во стандартов, 1990.-168 с.

142. Андреев Н.И. Корреляционная теория статически оптимальных систем / Н.И. Андреев.-М.: Наука, 1966.-459 с.

143. Айвазян С.А. Прикладная статистика и основы эконометрики / С.А. Айвазян, B.C. Михитарян.-М.: Юнити, 1998.-1023 с.Архангельский А.Я. Программирование в Ве1рЫ 5.0 / А.Я. Архангельский. -М.: ЗАО "Изд-во Бином", 2000.-1072 с. -д 83.

144. Измерение стационарного электрического поля методом электронно-оптического муара / В.П. Иванов, В.М. Иванов, Е.А. Печагин, Ю.В. Серкутан, А.В. Тимошин // Вестник ТГТУ.-1999.-Т. 2, вып. 2.-С. 271-276.

145. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул / Е.Н. Львовский.-М.: Высш. шк., 1982.-224 с.

146. Зайдель А.Н. Элементарные оценки ошибок измерений / А.Н.Зайдель.-М.:Наука, 1968.-96 с.

147. Селиванов М.Н. Качество измерений: Метрологическая справочная книга / М.Н. Селиванов, А.Э. Фридман, Ж.Ф. Кудряшова.-Л.: Лениздат, 1987.-285 с.

148. Дорофеев А.Л., Казанамов Ю.Г. Электромагнитная дефектоскопия. М.: Машиностроение, 1980.232с.

149. Барышев Г.А. и др. Действие импульсного электрического поля на малолегированные стали вблизи отверстий и неметаллических включений // Физика и химия обработки материалов. 1980. №4. С.-12-17.

150. Федер Е. Фракталы. М.:Мир, 1991. - 254с.

151. Критерии разбраковки измерительно-вычислительной системы контроля качества магнитных систем / Калинин В.Ф., Иванов В.М., Печагин Е.А., Лимонов Д.Н., Уваров А.Н. // Вестник ТГТУ.-2004. -вып. 10.- № 4а. С. 961 -967.

152. Критерии наличия дефектов в плоских проводниках по электронно-оптическим муаровым узорам / Т.Н.Плужникова, В.М.Иванов, Д.Н.Лимонов, А.В.Лановая // Вестник Тамбовского университета. -2005. Т. 10. - Вып.З - С.229 - 232.

153. Исследование магнитного поля одновиткового проводника по электронно-оптическим муаровым картинам / Т.Н.Плужникова, Д.Н.Лимонов, А.В.Лановая, В.М.Иванов // Вестник Тамбовского университета. 2005.-Т.10. -Вып.З C.233 -235.

154. Муаровые картины дефектов проводников, полученные электронно-оптическим методом / Т.Н.Плужникова, Д.Н.Лимонов, В.М.Иванов А.В.Лановая // XVI Петербургские чтения по проблемам прочности. Тезисы. Санкт-Петербург, 2006. С.ЗО

155. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. М.: Машиностроение, 1974. Ч. 1 -472 е., 4.2-368 с.

156. Савин Г.Н. Распределение напряжений вокруг отверстий. Киев. Науко-ва думка, 1969.-887 с.

157. Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости. М.: Наука. 1979. -560 с.

158. Керштейн И.М., Клюшников В.А., Ломакин Е.В., Шестериков С.А. Основы эксперименальной механики разрушения. М.: Изд. МГУ, 1989. -140 с.