ASTM B567-98(2021)
Стандартный метод испытаний для измерения толщины покрытия методом обратного бета-рассеяния

Стандартный №

ASTM B567-98(2021)

Дата публикации

2021

Разместил

American Society for Testing and Materials (ASTM)

Последняя версия

ASTM B567-98(2021)

сфера применения

Стандартные технические принципы

Метод обратного рассеяния β-излучения основан на принципе разности атомных чисел. При облучении системы покрытие-подложка β-частицами интенсивность обратного рассеяния зависит от толщины покрытия. Согласно пункту 3.3 стандарта, кривую зависимости можно разделить на три характерные области:

Интервал измерения	Математическая зависимость	Относительная погрешность	Применимый диапазон толщин
0≤xn≤0,35	Линейная зависимость	Увеличивается с уменьшением толщины	Сверхтонкое покрытие
0,35≤xn≤0,85	Логарифмическая зависимость	Минимум и стабильный	Оптимальная область измерения
0,85≤xn≤1	Гиперболическая зависимость	Значительное увеличение	Толщина, близкая к насыщению

---

Основные факторы влияния

Разница атомных чисел (Стандарт 6.2)

Разница атомных чисел между подложкой и покрытием должна соответствовать следующим требованиям: - При Z≥20: ΔZ≥5
- При Z<20: ΔZ≥25%Z_{Высокое}
- При Z>50: ΔZ≥10%Z_{Высокое}

Выбор радиоактивных изотопов (Приложение X2)

Сравнение характеристик распространённых изотопов:

---

Характеристики калибровки прибора

Согласно Главе 7 стандарта, калибровка должна строго следовать следующим шагам:

1. Выберите наибольшую подходящую апертуру (Пункт 6.3)
2. Используйте сертифицированный стандартный образец (точность ±5%)
3. Выполните 5 повторных измерений для проверки, отклонение среднего значения должно быть <3%
4. Цикл калибровки не превышает 4 часов

Формула поправки на плотность (Стандарт 6.11)

Если плотность покрытия отличается от плотности стандартного образца:
T = T* × (D*/D)
Где T — истинная толщина, T* — показание прибора, D* — стандартная плотность, а D — плотность образца.

---

Рекомендации по внедрению

Защита

Хотя стандарт не определяет требования безопасности (пункт 1.4), во время работы следует учитывать следующее:
- Радиоактивные источники должны храниться в свинцовых контейнерах
- Утечки приборов должны регулярно проверяться
- Операторы должны носить дозиметры

Оптимизация измерений

• Время измерения должно гарантировать, что кумулятивные отсчеты составляют ≥ 10 000 (пункт 6.1.2)
• Толщина подложки должна превышать толщину насыщения (рисунок X1.1)
• Шероховатость поверхности Ra должна составлять <1,6 мкм (пункт 6.17)

Разрешение споров

Арбитражный тест должен использовать Стандартный эталонный материал NIST (SRM), и среднее значение 5 измерений должно отклоняться от сертифицированного значения не более чем на 10%, чтобы считаться действительным (глава 8).