ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы О возможности восстановления характеристик движущегося скопления дислокаций по данным АЭ из "Обратимая пластичность кристаллов" Обнаружение переходного излучения объемных и поверхностных звуковых волн. Изучение звукового излучения, сопровождающего выход упругого двойника из кристаллов кальцита, дало возможность непосредственно связать звуковой сигнал с перемещением двойникующих даслокаций [412]. Выход двойника всегда сопровождался характерным сигналом АЭ, показанным на рис. 8.2. Для дополнительной проверки того, что сигнал не связан с разгрузкой кристалла, непосредственно за регистрацией сигнала следовал контрольный эксперимент, в котором все операции повторялись в тех же условиях на кристалле без двойника, характерный всплеск АЭ всегда исчезал (нижний сигнал на рис. 8.2). [c.211] Таким образом, примененная здесь методака позволила надежно установить однозначную связь между выходом двойникующих даслокаций, образующих упругий двойник при его исчезновении под действием 01Л поверхностного натямюния, и появлением звукового сигнала, поскольку упругое двойникование в кальците не сопровождается ни скольжением, ни разрушением кристалла. [c.211] Для идентификации механизма излучения необходимо определить применимость соотношений (8.1)-(8.3) для описания всей экспериментальной информации. Анализ этих соотношений показьшает, что при фиксированном положении точки наблюдения полярность сигнала определяется знаком произведения ЬК. В соотношениях можно выделить сомножитель, ответственный за пространственное распределение излучения. И наконец, временной характер изменения АЭ интегральным образом зависит от изменения во времени плотности потока и скоростей дислокаций, выходящих на поверхность. [c.212] Если зафиксировать положение пьезо датчика и зарегистрировать сигнал АЭ при образовании двойника под нагрузкой, а затем разгрузить кристалл и зарегистрировать сигнал АЭ, сопровождающий выход того же двойника из кристалла, то при одноМ и том же знаке векторов Бюргерса дислокаций направления их скоростей меняются на противоположное. [c.212] Изменение полярности характеристик поля должно происходать и при изменении знака вектора Бюргерса. Для проверки этого предположения мы перешли к экспериментам над двойниками, образуемыми внутри кристалла, поскольку при создании таких двойников в силу закона сохранения вектора Бюргерса дислокации возникают попарно с противоположными знаками и происходит как бы поляризация скопления. Кристалл вырезался таким образом, чтобы в нем можно было создать упругий двойник, состоящий из прямолинейных отрезков винтовых двойникующих дислокаций, когда оба его конца не Выходят на боковые поверхности кристалла (рис. 8.3г). [c.214] Если после выхода кончика двойника на поверхность (по существу, после превращения упругого двойника в остаточную прослойку) начать раздвойникование (приложить такую нагрузку, что прослойка в месте выхода на поверхность начнет утоньшаться), то, начиная с некоторой критической толщины, произойдет превращение остаточного двойника в упругий отрыв кончика двойника от поверхности, т.е. вход положительных дислокаций в кристалл. Сравнение сигнала с рис. 8.3в демонстрирует, что изменение направления скорости при сохранении знака вектора Бюргерса меняет полярность сигнала АЭ. Таким образом, знак сигнала АЭ действительно определяется знаком произведения ЬУ, как это и предсказывают соотношения (8.1)-(8.3). [c.215] Исследовалась зависимость амплитуды сигнала от расстояния до источника при фиксируемой азимутальной координате. Результаты для датчиков первого типа практически не отличаются от полученных для случая аннигиляции (см. ниже). Результаты для датчиков второго типа представлены на рис. 8.8. Обнаружение в эксперименте хорошо воспроизводимой угловой зависимости сигнала свидетельствует о том, что нами фиксируется именно звукоое излучение дислокаций, а не возбужденные им собственные колебания кристалла. [c.216] В используемых координатах, облегчающих сопоставление с теорией, не укладываются на прямую пинию только две последние точки, соответсгвуюшие двойнику длиной мене 10 см, когда его уже нельзя считать макроскопическим. [c.216] В описанных выше опытах регистрировался и анализировался интегральный сигнал от движущегося упругого двойника, представляющего собой плоское скопление порядка 10 двойникующих дислокаций. Поскольку источниками исследуемого излучения являются отдельные дислокации, то важно обнаружить дискретный характер сигнала, так как прямое измерение динамических характеристик упругого поля отдельной дислокации представляет принципиальный интерес. Такая экспериментальная задача нетривиальна. Поскольку мы, как правило, имеем дело с ансамблем движущихся дислокаций, то возможность ее решения требует обсуждения вопроса о соотношении размеров зоны формирования излучения с характерными расстояниями между движущимися дислокациями ). [c.218] Согласно соотношениям (8.1)—(8,4),. -мнлитуда сигнала переходного излучения звука пропорциональна скорости выхода дислокации на поверхность. Проверка этого предсказания была проведена в экспериментах [247]. Изменение скоростей выхода дислокаций на поверхность изучалось с помощью фотометрирования интерференционной окраски двойника в процессе Подхода к поверхности кристалла и последующего выхода на нее. Данные показывают, что скорость выхода днслокаш1Й на поверхность, находящихся в момент касания поверхности кончика двойника в районе интерференционного максимума, в 3-5 раз больше скорости выхода на поверхность самого кончика ). Такое же соотношение имеет место и при сравнении амплитуд сигналов АЭ, т.е. амплитуды сигналов АЭ действительно пропорциональны скоростям выхода дислокаций на поверхность. [c.219] Вообще говоря, в процессе выхода дислокации на поверхность на микроскопических расстояниях от нее дислокащя должна бьша бы под действием сил изображения разгоняться до околозвуковых скоростей. [c.219] Можно было С I Предположить, что этот факт объясняется наличием излучения, связанного с ускоренным Движением дислокаций. Но оно должно давать сигнал i5 yгoй полярности по сравнению с переходным, поскольку последнее эквивалентно резкому замедлению и остановке дислокаций на поверхности. [c.219] Переходное излучение ПАВ, теоретически предсказанное в [399, 400], бьшо экспериментально обнаружено в работе [411] в случае выхода упру- того двойника на поверхность кристаллов кальцита. Иа рис. 8.12 представ- лена ожидаемая форма ймпульса ПАВ (зависимость амплитуды А Оуу ох времени). График построен в [411] согласно соотношениям (8.8а) и (8.86). [c.220] Схема эксперимента представлена на рис. 8.13. На рис. 8.14 представлены импульсы АЭ, регистрируемые при выходе скопления дислокаций (упругого двойника) на поверхность, на которой расположены датчи- ки 1- 4. В случае выхода двойника на боковую поверхность пьезодат- ( чик 5, расположенный на верхней поверхности кристалла, регистрирует импульс, характерный для объемных звуковых волн. [c.220] Использование соотношения (8.13) позволяет получить количественную оценку скоростей выхода дислокаций на поверхность. Для случая выхода двойника из кристалла результаты приведены в табл. 8.1. Там же приведены теоретические значения (третья колонка), а также данные скоростной киносъемки. Анализ таблицы показывает, что ча том этапе выхода двойника из кристалла, когда дислокации движутся вязко, все способы определения Г дают близкие результаты. [c.222] Вернуться к основной статье