[发明专利]一种无损检测高精度元件缺陷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，尤其涉及一种无损检测高精度元件缺陷的方法。

背景技术

很多精密元器件都需要极高的均匀性或形状的规则性作为其本身性能的保证，比如 平板玻璃、铝反射镜、光栅等。平板玻璃作为重要的光学零件，其自身的平面度将影响 着光学系统的光轴方向进而影响成像质量；铝反射镜是在光学平板上真空镀膜形成的， 其反射效率与平面度直接相关，另外平面度还关乎图像是否失真、是否出现重影。

针对这些透明的光学精密元件，传统的光学检测有较好的适用方法，像检测平板玻 璃有浮法玻璃带缺陷检测器等。此外，有很多非透明的物件需要检测其缺陷，比如透射 光栅作为十分精密的成像元件，它的刻线规整度、栅条完整性对光学性能影响巨大；飞 机零部件的表面划痕磨损，或者内部裂纹、腐蚀和焊缝等，均需要穿透性的无损检测手 段。对于这些高精度的非透明物体以及内部缺陷进行检测，传统的光学检测方法无法很 好适用，像透射光栅通过电子显微镜仅能观测小视场的表面形貌，而基于X射线吸收的X 射线检测方法虽然可以适用于非透明物体，但其检测精度不高，像飞机零部件的射线检 测存在很多的不足，很难达到高精度无损检测的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种无损检测高精度元件缺陷的方法，可以快速高效地检测高 精度元件的微小缺陷，适用于非透明物体。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种无损检测高精度元件缺陷的方法，包括：

搭建依次设置的且包含X射线光源、源光栅G0、分束光栅G1、分析光栅G2及探测器 的光路，该光路中的源光栅G0的周期与分析光栅G2的周期、分束光栅G1的周期与分析 光栅G2的周期满足预设条件；

将待检测高精度元件放置于分束光栅G1与分析光栅G2之间，对待检测高精度元件进 行相位衬度成像，获得待检测高精度元件的折射信号和吸收信号，从而对其缺陷进行检 测。

进一步的，所述光路中的源光栅G0的周期与分析光栅G2的周期、分束光栅G1的周 期与分析光栅G2的周期满足预设条件包括：

源光栅G0的周期P₀与分析光栅G2的周期P₂满足：

P0l=P2d;]]>

分束光栅G1的周期P₁与分析光栅G2的周期P₂满足：

P1l=P2l+d;]]>

其中，l为源光栅G0与分束光栅G1之间的距离，d分束光栅G1与分析光栅G2之间的 距离。

进一步的，获得待检测高精度元件的折射信号包括：

通过单步或者多步成像，由探测器采集获得待检测高精度元件的折射信号：

其中，i是复数虚部单位，I_k(x,y,d)是像素(x,y)在相位步进第k步且分束光栅G1与分析光栅G2之间的距离为d时采集到图像的灰度值；是像素(x,y)处测到的折射角；N是相位步进的步数，当采用单步成像时，k＝N＝1，当采用多步成像时，k＝1,...,N。