[其他]聚焦-半聚焦兩用X光衍射計(jì)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85100097
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100097A
• 公開（公告）日: 1986-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪泓宏
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G01N23/207
• 分類號: G01N23/207
• 代理公司: 清華大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 羅文群

本發(fā)明所述的裝置屬于物理測試儀器類，用于晶體物質(zhì)的結(jié)構(gòu)分析。

目前常用的半聚焦〔布拉格-布倫塔諾（Bragg-Brentano）〕X光衍射計(jì)（或測角儀）的聚焦圓是不斷變化的。其探測器接收狹縫沿測角儀圓周運(yùn)動，且始終對準(zhǔn)測角儀的圓心。處于測角儀圓心的試樣以探測器角速度之半的角速度同向轉(zhuǎn)動。

聚焦〔西曼-博林（Seeman-Bohlin）〕X光衍射計(jì)的聚焦圓是固定的。試樣、光源焦點(diǎn)、探測器接收狹縫三者始終保持在聚焦圓上。探測器及其狹縫沿聚焦圓運(yùn)動時(shí)，必須始終對準(zhǔn)位置固定的試樣的表面中心。聚焦衍射計(jì)，在入射角＞30°，2θ＞60°時(shí)，其衍射線強(qiáng)度、分辨率、測定精度等都比半聚焦衍射計(jì)的好。此外，在聚焦衍射計(jì)中，參加衍射的晶面也不限于平行于試樣表面的晶面，因而，這對測定有織構(gòu)試樣的各衍射線是有利的。

本發(fā)明提出一種X光衍射計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這種衍射計(jì)，通過現(xiàn)場裝拆少量部件，可用作聚焦衍射計(jì)，或半聚焦衍射計(jì)。因此，它具有一機(jī)兩用的優(yōu)點(diǎn)。它比通常的半聚焦衍射計(jì)多一種聚焦衍射的功能。它比聚焦X光衍射計(jì)〔見R.Feder????and????B.S.Berry????J.Appl.Cryst（1970）3，372：汪泓宏，聚焦X光衍射計(jì)研制報(bào)告，清華大學(xué)工程物理系，1984.10.〕多一種半聚焦衍射的功能。這些特點(diǎn)取決于它所采用的三齒輪傳動機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明所述的聚焦-半聚焦兩用X光衍射計(jì)的主要結(jié)構(gòu)示意圖示于圖1。一般的半聚焦衍射計(jì)在其圍轉(zhuǎn)中心部位提供同心的兩個轉(zhuǎn)軸：外軸2以ω角速旋轉(zhuǎn)：內(nèi)軸1以 1/2 ω角速度旋轉(zhuǎn)。它們以一個小電機(jī)經(jīng)減速器驅(qū)動，并有換檔機(jī)構(gòu)，使軸1和軸2可在不同的速度下正、反旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速比始終保持1∶2。在這樣的兩個同心的中心軸上裝上一套三齒輪系統(tǒng)，就能使衍射計(jì)具有聚焦-半聚焦兩用的性能。

圖1中件7是固定不動的機(jī)架部分。梁6與軸2固定連接，并以ω角速度轉(zhuǎn)動。齒輪3與軸1固定連接，并以 1/2 ω角速度轉(zhuǎn)動。齒輪4和5可分別繞其軸旋轉(zhuǎn)：這兩軸固定于梁6上。齒輪3和4，以及4和5成嚙合關(guān)系。

當(dāng)齒輪3和5的齒數(shù)選得合適時(shí)，則當(dāng)齒輪5的中心線15沿側(cè)角器圓（此時(shí)也是聚焦衍射計(jì)的聚焦圓14）旋轉(zhuǎn)時(shí)，固定于齒輪5上的探測器8的窗口就始終對著固定于聚焦圓14圓周上的試樣臺10的內(nèi)圓表面（即試樣）中心，9是探測器8前的接收狹縫，狹縫中心與齒輪5的中心線15重合。此外，機(jī)架板7，在沿測角儀圓周的某些方位（如45°，90°）可安裝調(diào)焦狹縫，它的內(nèi)圓面與聚焦圓吻合，以便在使用單色器聚焦時(shí)調(diào)整焦點(diǎn)。（圖1中只畫出在45°處的一個這樣的狹縫，16）。這就是聚焦衍射計(jì)工作狀態(tài)。在聚焦衍射計(jì)中，試樣各晶面的衍射線是同時(shí)聚焦的，所以可以同時(shí)用2個或3個探測器，分別測定不同2θ范圍內(nèi)的衍射線，以節(jié)省測定時(shí)間。這只需相應(yīng)增加齒輪系、探測器及狹縫的數(shù)量，就可實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)需改作半聚焦衍射計(jì)使用時(shí)，可把零件8、9、10、16拆除。梁6的另一端可裝卸的探測器11及其接收狹縫12使用時(shí)始終正對著測角儀中心軸1的中心。從狹縫12中心到軸1中心之間的距離即為衍射計(jì)圓的半徑。軸1上頂端安裝試樣臺13。當(dāng)探測器11以ω旋轉(zhuǎn)時(shí)，中心試樣臺13以 1/2 ω角速度旋轉(zhuǎn)。這就成為一臺半聚焦衍射計(jì)。

聚焦衍射計(jì)與半聚焦衍射計(jì)的直徑可以是相同的，也可以是不同的（圖1表示兩者相同的情況）。它們的絕對值可按需要確定。

用聚焦衍射計(jì)測得的晶體材料的X光衍射結(jié)果示于圖2。圖2中的峰值是從材料的某個晶面得到的衍射線;橫標(biāo)指示該峰所處的角度位置，即2θ角。