Статья: Физические основы флуктуационного неразрушающего контроля твердых материалов и электронных приборов (2016)

Теоретические исследования показывают, что избыточный низкочастотный шум в твердых телах может быть объяснен за счет процессов, связанных с дефектами структуры. Причем такое объяснение может быть дано для различных типов твердых тел. Имеются многочисленные теоретические модели, связывающие избыточный шум с дефектами. При этом, несмотря на различия в механизмах формирования шума и в статистических свойствах процессов, являющихся причиной шума, спектр избыточного шума непосредственно связан с количеством дефектов в твердом материале. Кроме того, вклад в шум данного типа может давать развитие нарушений структуры твердых материалов. Таким образом, в соответствии с имеющимися теоретическими представлениями, избыточный шум содержит информацию о дефектности твердых материалов. Это указывает на возможность применения шума для неразрушающего контроля твердых материалов.

Анализ деградационных процессов показал, что избыточный низкочастотный шум может быть использован для оценки степени и скорости деградации электронных приборов на основе твердых материалов. Результаты анализа позволяют сделать следующие выводы. Спектр избыточного шума содержит информацию о качестве изготовленного прибора. Спектр шума содержит информацию о скорости изменения эксплуатационных характеристик прибора. Таким образом, по спектральным характеристикам избыточного шума можно сделать выводы о недостатках прибора как возникающих в процессе изготовления, так и проявляющихся в процессе эксплуатации. Следовательно, избыточный низкочастотный шум может быть эффективно использован для неразрушающего контроля электронных приборов.

Непосредственным обоснованием применения избыточного низкочастотного шума для неразрушающего контроля являются экспериментальные результаты, демонстрирующие такую возможность. Получены многочисленные результаты, показывающие связь избыточного шума с дефектами структуры твердых тел. Влияние дефектов на шум обнаружено во многих типах твердых материалов и установлено различными физическими методами. Имеются прямые эксперименты, демонстрирующие связь избыточного шума с качеством и надежностью электронных приборов. Такая корреляция обнаружена у многих типов электронных приборов, изготовленных из различных материалов и по различным технологиям. Отмеченные результаты прямо указывают на возможность применения избыточного низкочастотного шума для неразрушающего контроля твердых материалов и электронных приборов.

В итоге можно сделать следующие выводы. Совокупность результатов теоретических и экспериментальных исследований убедительно свидетельствует о широких возможностях применения флуктуационного неразрушающего контроля. Использование наиболее значительного для этих целей типа электрического шума, а именно, избыточного низкочастотного шума, позволяет проводить неразрушающий контроль качества твердых материалов различных типов и многочисленных электронных приборов. Избыточный шум очень широко распространен. При этом он, как правило, доминирует в области низких частот над другими типами электрических шумов. Данные обстоятельства указывают на широту и эффективность использования избыточного шума для неразрушающего контроля.

Важно также отметить следующее обстоятельство. Высокая чувствительность спектроскопии флуктуаций дает возможность с большой точностью измерять характеристики шума. Измерения спектральных характеристик избыточного шума можно, как правило, проводить сравнительно просто и достаточно быстро.

На основании результатов, изложенных в статье, можно рассматривать флуктуационный неразрушающий контроль как высокоэффективный метод контроля качества твердых материалов и электронных приборов.