專利名稱:一種用于大功率x射線衍射儀的測角裝置的制作方法
本實(shí)用新型涉及大功率X射線衍射儀測角系統(tǒng)的改進(jìn)。
測角系統(tǒng)中的現(xiàn)有技術(shù)為1.日本RIGAKU CORPATION制造的D／MAX－RA、RB系列大功率(12KW)X射線衍射儀中，見附圖1衍射光路順序?yàn)榉郎⑸洫M縫SS(C)、梭拉狹縫(B)、接收狹縫RS(A)、單色器(E)、探測器(F)，由于測角臂(G)形狀和其上部件的空間位置(即衍射光路排列順序)，和大功率X射線發(fā)生器(H)龐大體積，致使測角臂及其上部件繞測角器中心正角度迴轉(zhuǎn)的最大角度只能達(dá)到145度，達(dá)不到小功率X射線衍射儀所實(shí)現(xiàn)的最大角度不小于160度。
2.見附圖2，按接收狹縫RS(A)、梭拉狹縫(B)、防散射狹縫SS(C)、探測器(F)排列的衍射光路，僅作為不加單色器時(shí)的光路布置，且其最大測角也只能到145度。
以上兩項(xiàng)現(xiàn)有技術(shù)在日本RIGAKU CORPORATION的詳細(xì)說明書D／MAX－RASERIES，D／MAX－RB SERIES中有反映。
由于測角范圍較小，影響了大功率X射線衍射儀在點(diǎn)陣常數(shù)精確測定、內(nèi)應(yīng)力分析、相分析等方面功能的充分發(fā)揮。
本實(shí)用新型為了克服上述各項(xiàng)現(xiàn)有技術(shù)的不足，制成了一種用于大功率X射線衍射儀的測角裝置。該裝置改變有關(guān)部件的幾何形狀及空間相對位置，采用緊湊結(jié)構(gòu)，在滿足理想衍射幾何關(guān)系的前提下，實(shí)現(xiàn)大功率X射線衍射儀目前無法達(dá)到的大于145度的高角度測定功能。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種新測角臂，使其在靠X射線發(fā)生器端部一側(cè)，即測角臂繞測角器中心正向旋轉(zhuǎn)與X射線發(fā)生器接觸的部位有足夠大的空間。相應(yīng)地對測角臂上設(shè)置的衍射光路順序給以調(diào)整按接收狹縫RS、梭拉狹縫、防散射狹縫SS、單色器、探測器順序排列，它是由整個衍射光路狹縫系統(tǒng)朝單色器方向移動，交換防散狹縫SS和接收狹縫RS在梭拉狹縫底座上的位置實(shí)現(xiàn)的。這樣保證了它們隨測角臂旋轉(zhuǎn)時(shí)，能提供足夠大空間。同時(shí)對X射線發(fā)生器端部(即測角臂及其上部件旋轉(zhuǎn)到與入射方向有最大夾角時(shí)的極限位置)改變其幾何形狀，以給出最大空間，滿足測角臂上部件獲得的衍射束與入射束方向的最大夾角不小于160度。由于衍射光路的順序改變及整個衍射光路狹縫的移動，在接收狹縫RS到單色器之間，有梭拉狹縫和防散射狹縫SS，使得接收狹縫RS到單色器之間的距離較大，為使常用靶在使用單色器的工作狀態(tài)下其光路都滿足理想的衍射幾何關(guān)系，可以采用兩種技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。第一種方案是對接收狹縫RS所在的衍射光路狹縫系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，使接收狹縫RS和防散射狹縫SS之間的距離減少到最低限度(保證光束垂直發(fā)散度不變)，如使接收狹縫RS到單色器的距離小于51.5mm。第二種方案是適當(dāng)增大單色器的曲率半徑而使?jié)M足聚焦條件的接收狹縫RS到單色器的距離增大。
本實(shí)用新型提供了一種用于大功率X射線衍射儀擴(kuò)大測角范圍的新型測角裝置。在滿足理想衍射幾何關(guān)系的前提下，實(shí)現(xiàn)測定角度不小于160度，其測量精度(衍射峰位、分辨率、衍射線形狀等)及衍射強(qiáng)度與原測角裝置相同。獲得了大功率X射線衍射儀在點(diǎn)陣常數(shù)精確測定、材料內(nèi)應(yīng)力測定和相分析等方面高角度測定的功能優(yōu)勢。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單。
以下將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述，說明設(shè)計(jì)、制造、使用新型測角裝置的關(guān)鍵技術(shù)問題。
圖3為新測角裝置在高角度狀態(tài)的示意圖，測角臂(7)上設(shè)置有按順序接收狹縫RS(1)、梭拉狹縫(2)、防散射狹縫SS(3)、單色器(5)、探測器(6)排列的部件，測角臂(7)及其上部件(包括(1)、(2)(3)、(5)、(6))與體積縮小了的X射線發(fā)生器(9)端部真空蓋(8)相配合。獲得衍射束最大夾角2θ不小于160度。
附圖3中測角臂設(shè)計(jì)成異型，可以是如附圖4所示形狀，其長度為290±20MM，在靠X射線發(fā)生器端部一側(cè)開了一個三角形缺口，其三角形高為32±2MM，底邊長度可為125±5MM。附圖3中X射線發(fā)生器真空蓋(8)可以是如附圖5所示形狀。蓋板外側(cè)開一帶斜面的凹槽，衍射光路梭拉狹縫系統(tǒng)的改動可以是如圖6所示，可在不改變衍射光束垂直發(fā)散度的前提下，將H由44MM縮短到29mm，該梭拉狹縫系統(tǒng)的安裝見圖7，將衍射光路梭拉狹縫系統(tǒng)4向單色器方向移動，由梭拉狹縫底座上原刻度線A對準(zhǔn)測角臂上標(biāo)尺185mm處移動到刻度線B對準(zhǔn)測角臂上標(biāo)尺185mm，將接收狹縫RS置于梭拉狹縫B位置，將防散射狹縫SS置于梭拉狹縫A位置，防散射狹縫SS(3)的縫寬可適當(dāng)改變，以使衍射線匯聚于RS的角度仍為改動前所給出的角度系列(如2°、1°、1／2°、1／6°)。這樣可使接收狹縫RS(1)與單色器(5)最小距離小于51.5MM，可在不改變現(xiàn)有技術(shù)中石墨單色器晶體表面曲率半徑112MM的情況下，對常用的銅、鎳、鈷、鉻、鐵等幅射均能實(shí)現(xiàn)理想衍射幾何條件，其最高衍射角大于160度。而對于鉬、銀短波長幅射，可采用1)按上述步驟改進(jìn)后的測角器空間及衍射光路各部件形狀和相對位置。并用晶體表面曲率半徑尺寸較大的單晶體，如曲率半徑為254mm或更大，而實(shí)現(xiàn)最高衍射角大于160度；或2)仍采用現(xiàn)有技術(shù)1的光路布置順序即防散射狹縫SS、梭拉狹縫、RS狹縫、單色器、探測器順序布置的衍射光路(梭拉狹縫系統(tǒng)可以是改動了的)，借助于對測角器臂和X射線發(fā)生器端部形狀改進(jìn)所獲得的空間使最高衍射角達(dá)155度(見附圖8)，其優(yōu)點(diǎn)是對所有幅射都采用了同一單色器(112MM表面曲率半徑的石墨單色器)。
本實(shí)用新型提供的一個附加功能是，對不用單色器的情況，采用現(xiàn)有技術(shù)2的衍射光路布置，不必改動衍射光路梭拉狹縫，借助于對測角器臂和X射線發(fā)生器端部形狀改變所獲得的空間。即對任何幅射均能實(shí)現(xiàn)大于160度的最高衍射角(見附圖9)。
以下實(shí)例為現(xiàn)有技術(shù)與按圖3改進(jìn)后X射線衍射儀測定的有關(guān)數(shù)據(jù)比較。
實(shí)例 實(shí)驗(yàn)條件DMAX－RAX射線衍射儀 鐵靶 樣品硅粉35千伏 100毫安 DS1度SS1度RS0。15石墨單色器RSMO。3，RS到石墨單色器和石墨單色器到RSM的距離均為65MM，石墨單晶表面曲率半徑112MM。
權(quán)利要求
1.一種用于大功率X射線衍射儀的測角裝置，它包括測角器臂(7)及其上設(shè)置的衍射光路狹縫系統(tǒng)(4)(由件(1)、(2)(3)組成)，單色器(5)(也可不裝單色器(6)，X射線發(fā)生器(9)(其端部有空蓋(8))，其特征在于測角臂(7)其上部件排列順序是接收狹縫RS(1)，梭拉狹縫(2)，防散射狹縫SS(3)，單色器(5)，探測器(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的用于大功率X射線衍射儀的測角裝置其特征在于接收狹縫RS(1)和防散射狹縫SS(2)之間相對距離不大于29.5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的用于大功率X射線衍射儀的測角裝置其特征在于接收狹縫RS(1)和單色器(5)之間相對距離不大于51.5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的用于大功率X射線衍射儀的測角裝置其特征在于測角臂(7)緊靠X射線發(fā)生器(9)端的一側(cè)是凹形的。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的用于大功率X射線衍射儀的測角裝置其特征在于X射線發(fā)生器(9)端部真空蓋(8)有凹型槽。
專利摘要
本實(shí)用新型涉及大功率X射線衍射儀測角系統(tǒng)的改進(jìn)，為將大功率X射線衍射儀最高測定角度擴(kuò)大到160度以上提供了結(jié)構(gòu)緊湊、制造簡單、操作可靠的新型測角裝置。該裝置改變測角器形狀，縮小X射線發(fā)生器端部體積。重新布置測角臂上各部件的排列順序及相對位置。在符合理想衍射幾何關(guān)系的前提下，使最大測定角度不小于160度。實(shí)現(xiàn)了大功率X射線衍射儀在點(diǎn)陣常數(shù)測定、內(nèi)應(yīng)力測定和相分析等領(lǐng)域高角度范圍測定功能的優(yōu)勢。
文檔編號G01B11/26GK87200866SQ87200866
公開日1988年2月3日 申請日期1987年1月24日
發(fā)明者黃楠, 覃長華, 徐元士 申請人:西南交通大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan