[發明專利]一種微波布拉格實驗用高精度角度測量裝置及其測量方法

有效

• 申請號: 201310072337.9
• 申請日: 2013-03-07
• 公開（公告）號: CN103162600A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 關沁媚;吳瓊;李如琴;田海軍;阮建中;王春梅;沈國土
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: G01B5/24
• 分類號: G01B5/24
• 代理公司: 上海麥其知識產權代理事務所(普通合伙) 31257
• 代理人: 董紅曼

1.一種微波布拉格實驗用高精度角度測量裝置，其特征在于，包括：

刻度盤(1)，其設置有第一組角度刻度；

游標盤(2)，其與所述刻度盤(1)同軸設置，所述游標盤(2)設置有第二組角度刻度；

軸(3)，其設置在所述刻度盤(1)和所述游標盤(2)的圓心處，所述刻度盤(1)和所述游標盤(2)繞所述軸(3)旋轉；

指針組，其包括第一指針(41)與第二指針(42)，所述第一指針(41)與所述第二指針(42)可調節地設置在所述刻度盤(1)和游標盤(2)的上方，用于指示所述第一組角度刻度或第二組角度刻度的角度值。

2.如權利要求1所述的微波布拉格實驗用高精度角度測量裝置，其特征在于，所述第一組角度刻度的范圍為0-360°，精度為0.5°。

3.如權利要求1所述的微波布拉格實驗用高精度角度測量裝置，其特征在于，所述第二組角度刻度設置有0-30個刻度單位，每一刻度單位為29′，精度為1′。

4.如權利要求1所述的微波布拉格實驗用高精度角度測量裝置，其特征在于，進一步包括底板(5)；所述底板(5)上設置所述軸(3)，用于調整所述軸(3)的高度。

5.如權利要求1所述的微波布拉格實驗用高精度角度測量裝置，其特征在于，進一步包括墊板(6)；所述墊板(6)與所述軸(3)的頂部固定連接，用于固定模擬晶體。

6.一種微波布拉格實驗用高精度角度測量裝置的測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：計算入射角α與反射角的夾角θ，所述夾角θ的角度值為所述入射角α的角度值的兩倍；

步驟二：校準所述高精度角度測量裝置，使所述墊板(6)上待測模擬晶體的法線與所述游標盤(2)的零刻度對齊并隨所述游標盤(2)共同旋轉；

步驟三：保持所述刻度盤(1)靜止，調整所述游標盤(2)的零刻度至所述夾角θ的角度值；

步驟四：保持所述刻度盤(1)與所述游標盤(2)相對靜止，旋轉所述刻度盤(1)使所述游標盤(2)的零刻度與所述第一指針(41)對齊；

步驟五：保持所述刻度盤(1)靜止，調整所述游標盤(2)的零刻度至所述入射角α的角度值；

步驟六：調節所述第二指針(42)使其與所述刻度盤(1)的零刻度對齊；

步驟七：測量所述模擬晶體的微波布拉格實驗數據。

7.如權利要求6所述的微波布拉格實驗用高精度角度測量裝置的測量方法，其特征在于，進一步包括：改變所述入射角α的角度值并重復執行所述步驟一至步驟七測量所述模擬晶體在不同入射角度下的微波布拉格實驗數據。

8.如權利要求6所述的微波布拉格實驗用高精度角度測量裝置的測量方法，其特征在于，所述步驟二校準所述高精度角度測量裝置的過程包括：

步驟A1：旋轉所述刻度盤(1)或游標盤(2)，使所述刻度盤(1)上的零刻度與所述游標盤(2)上的零刻度對齊；

步驟A2：調節所述第一指針(41)，使所述第一指針(41)與所述刻度盤(1)的零刻度和所述游標盤(2)的零刻度對齊；

步驟A3：調節所述第二指針(42)，使所述第二指針(42)與所述刻度盤(1)的180°刻度對齊。

9.如權利要求6所述的微波布拉格實驗用高精度角度測量裝置的測量方法，其特征在于，所述步驟三與步驟五中，旋轉所述游標盤(2)的零刻度至指定角度值的過程包括：

步驟R1：沿所述刻度盤(1)的第一組角度刻度增大的方向旋轉所述游標盤(2)；

步驟B2：讀取所述游標盤(2)的零刻度對齊的所述第一組角度刻度的刻度線數值，記作R1，且第二組角度刻度的刻度線數值R2即為0；若所述游標盤(2)的零刻度未對齊所述第一組角度刻度的刻度線，則讀取所述第一組角度刻度上所述游標盤(2)的零刻度經過的最大刻度線數值，記作R1，并讀取所述第二組角度刻度上與所述第一組角度的刻度對齊的刻度線數值，記作R2；

步驟B3：計算所述游標盤(2)的零刻度指示的角度值，計算公式如下所示：

Angle＝R1*C1+R2*C2；

式中，Angle表示游標盤的零刻度指示的角度值，R1表示讀取的第一組角度刻度的刻度線數值，C1表示第一組角度刻度的精度，R2表示讀取的第二組角度刻度的刻度線數值，C2表示第二組角度刻度的精度；

步驟B4：檢測所述游標盤(2)的零刻度指示的角度值與指定角度值是否相同，若不相同則調整所述游標盤(2)直至所述游標盤(2)的零刻度指示的角度值與指定角度值相同為止。