SYSTEM AND METHOD FOR IN-SITU X-RAY DIFFRACTION-BASED REAL-TIME MONITORING OF MICROSTRUCTURE PROPERTIES OF PRINTING OBJECTS

The system for in-situ real-time measurements of micro structure properties of 3D-printing objects during 3-D printing processes. An intensive parallel X-ray beam (with an adjustable beam size) impinges on a printing object and is diffracted on a crystal lattice of the printing material. The diffracted radiation impinges on a reflector formed with an array of reflector crystals mounted on an arcuated substrate. The diffracted beams reflected from the reflector crystals correspond to the diffraction intensity peaks produced by interaction of the crystal lattice of the printing material with the impinging X-ray beam. The intensities of the diffraction peaks are observed by detectors which produce corresponding output signals, which are processed to provide critical information on the crystal phase composition, which is closely related to the defects and performance of the printing objects. The subject in-situ technology provides an effective and efficient way to monitor, in real-time, the quality of 3D-printing parts during the 3-D printing process, with a significant potential for effective process control based on the reliable micro structure feedback. L'invention concerne un système permettant des mesures en temps réel in situ de propriétés de microstructure d'objets d'impression 3D pendant des processus d'impression 3D. Un faisceau de rayons X parallèle intensif (présentant une taille de faisceau réglable) est incident sur un objet d'impression et est diffracté sur un réseau cristallin du matériau d'impression. Le rayonnement diffracté est incident sur un réflecteur formé à l'aide d'un réseau de cristaux de réflecteur montés sur un substrat arqué. Les faisceaux diffractés réfléchis par les cristaux de réflecteur correspondent aux pics d'intensité de diffraction produits par l'interaction du réseau cristallin du matériau d'impression avec le faisceau de rayons X incident. Les intensités des pics de diffraction sont observées par des détecteurs qui produisent des signaux de sortie correspondants qui sont traités afin de fournir des informations critiques sur la composition de phase cristalline, qui est étroitement liée aux défauts et aux performances des objets d'impression. La technologie in situ de l'invention fournit une manière efficace et efficiente de surveillance en temps réel de la qualité de parties d'impression 3D pendant le processus d'impression 3D, ce qui permet de manière significative une commande de processus efficace en fonction de la rétr