Назначение
Ранняя диагностика и прогнозирование разрушений материалов и металлоконструкций, работающих в экстремальных условиях, является одной из важнейших проблем в процессе эксплуатации оборудования на предприятиях различных отраслей промышленности и ТЭК.
Снижение эксплуатационных рисков до уровня, который можно признать безаварийным, на сегодняшний день осложняется тем фактом,что используемые методы ранней диагностики состояния материалов способны регистрировать разрушения лишь на тех стадиях, когда эксплуатация оборудования уже является потенциально опасной.
Являясь высокоточным и надежным методом диагностики, атомно-силовая микроскопия (АСМ) позволяет осуществлять упреждающий контроль состояния материалов промышленных объектов и действующего оборудования.
Преимущества АСМ диагностики
Атомно-силовая микроскопия (АСМ) обладает целым рядом существенных преимуществ перед другими современными методами диагностики:
- Инструментальное оформление АСМ компактно, дешево и в отличие от электронной микроскопии не требует использования сложной вакуумной техники.
- По сравнению с оптической микроскопией АСМ позволяет существенно расширить диапазон увеличений, исследовать структуру материалов, не только на микро-, но и на наноуровне (получая линейные размеры объектов вплоть до нескольких нанометров).
- Исследование наноразмерной структуры посредством АСМ может сопровождаться одновременным измерением твердости материала на одних и тех же участках поверхности. Это создает новые возможности определения характеристик, ответственных за макроскопические свойства материалов.
- АСМ изображения структур металлов и сплавов на разных уровнях увеличения дают более полную информацию о поверхности по сравнению с данными, получаемыми с помощью оптических микроскопов. Это в свою очередь позволяет расширить совокупность определяемых количественных характеристик исследуемых структур. АСМ изображения представляют собой цифровую матрицу и легко поддаются обработке методами математической статистики и теории распознавания образов.
Методики измерения
СЗМ контроллер и ПО аппаратно-программного комплекса СОЛВЕР Пайп предоставляют самые широкие возможности в реализации зондовых методик измерений рельефа поверхности исследуемого образца, его наномеханических, химических, магнитных, электрических свойств как начинающим, так и опытным пользователям.
Простота использования и гибкое ПО
Программное обеспечение СОЛВЕР Пайп оснащено системой автоматической установки параметров и интеллектуальными алгоритмами для быстрого конфигурирования работы во всех продвинутых методиках. Программный пакет обработки и представления результатов измерений обеспечивает высокую информативность и наглядность отображения получаемых данных.
Электрические измерения
СОЛВЕР Пайп позволяет реализовать широкий спектр различных электрических измерений, таких как электростатическая силовая микроскопия с фазовой, частотной и амплитудной модуляций, Кельвин-зондовая силовая микроскопия с фазовой и амплитудной модуляцией, измерение диэлектрической проницаемости, отображение сопротивления растекания и силовая микроскопия пьезоотклика.
Измерение рельефа
Рельеф поверхности измеряется с помощью контактной, амплитудно-модуляционной, частотно-модуляционной АСМ, а также с использованием инновационной методики HybriD Mode™.
Наномеханика
Одной из дополнительных возможностей СОЛВЕР Пайп является возможность наномеханических измерений. В частности, СОЛВЕР Пайп позволяет получать численные значения модуля Юнга с использованием стандартных АСМ кантилеверов.
Исследование магнитных свойств
МСМ измерения СОЛВЕР Пайп позволяет проводить с использованием двухпроходных методик, построчной и покадровой.
Обработка и представление данных
Конструкция прибора и развитое программное обеспечение позволяют получать разнообразные данные и представлять их в форме, удобной для практического использования. Автоматизированный анализ цифровых изображений обеспечивает получение структурных характеристик, в том числе проводить выделение зерен и пор, строить изображения протяженных объектов. Распределение зерён по размерам, состояние и форма границ, анализ распределения возникших в материале пор (по размерам, площади, объемам) позволяет точно оценить состояние материала конструкции и ее пригодность для дальнейшей эксплуатации. Значительное оптическое увеличение позволяет сопоставлять получаемые АСМ-данные с «привычными» оптическими изображениями.
Примеры представления данных
Публикации
- Инновационный подход к дефектоскопии. К.А. Балиж. АраматуроСтроение, №2(77), стр.70-72 (150 Kb)
- ДЕФЕКТОСКОПИЯ И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ: НОВЫЙ ПОДХОД. СФЕРА НЕФТЕГАЗ, 2/2011, стр. 16-18. (367 Kb)
- Новейшие разработки в области приборостроения для нанотехнологий. В. Быков. (818 Kb)
- ДЕФЕКТОСКОПИЯ И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ ПРОМЫШЛЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СКАНИРУЮЩЕЙ ЗОНДОВОЙ МИКРОСКОПИИ. В.А. Быков, К.С. Балиж. ИНДУСТРИЯ, №1, 2011, стр. 54-55. (486 Kb)
- Новый подход к дефектоскопии и неразрушающему контролю промышленных конструкций. Краснобородько С.Ю. Форум Атомекс Северо-Запад 2012 (1,79 Mb)
