[實用新型]高精度X射線單晶定向儀

無效

• 申請號: 97223822.0
• 申請日: 1997-06-05
• 公開（公告）號: CN2293069Y
• 公開（公告）日: 1998-09-30
• 發明（設計）人: 趙久;王悅敏;趙險峰
• 申請（專利權）人: 趙久
• 主分類號: G01N23/00
• 分類號: G01N23/00;G01B11/26
• 代理公司: 丹東市專利事務所
• 代理人: 徐楓燕

本實用新型涉及的是一種依據X射線衍射原理，用于測定水晶、硅鍺單晶、激光晶體等各種單晶材料的幾何表面與其內部某一晶面間的角度，以保證制成的器件溫度系數等性能要求的光機電一體化精密測量儀器。

現有的國產手搖式普通型定向儀和日本同類產品，其組成結構一般是由X射線管、管套、風冷電機、狹縫、被測晶體、計數器、放大器、數顯器、電表、穩壓器、控制器、高壓發生器、高壓電纜、吸泵等組成，其中由X射線管、狹縫、被測晶體到計數器所構成的光路要向計數器、放大器輸入檢測信號，狹縫的設置目的在于限制射線的發散角度，但這種方法存在控制發散角越小，測量精度越高，也只能達到±30″，還造成進入計數器的信號強度降低；當發散角增大，信號強度增大，精度卻大幅度降低，中國專利技術中，如CN94230385.7名稱為“X射線定向儀”對此類技術有過描述。可以看出，這種結構的定向儀存在的主要技術問題是它的測角精度僅能達到±30″檔次，從X射線晶體學原理研究分析，其根本原因在于X射線管產生的用于測量晶體的初級X射線波長不夠單一所致，導致此類定向儀精度難以進一步提高。

本實用新型的發明目的在于提供一種能進一步提高測角精度的X射線單晶定向儀，尤其提供一種其晶面角度的測量精度可達到±15″檔次的高精度X射線單晶定向儀。

本實用新型的另一發明目的在于提供一種能解決高精度晶棒粘板問題的X射線單晶定向儀。

實現本實用新型發明目的的高精度X射線單晶定向儀，其技術方案為：該定向儀包括有X射線管、管套、風冷電機、被測晶體、計數器、放大器、數顯器、電表、穩壓器、控制器、高壓發生器、高壓電纜、吸泵等組成，其主要技術特點：在X射線管與被測晶體之間設有一單色器，形成由X射線管、單色器、被測晶體到計數器組成的測量光路，其中的單色器為具有固定晶面切角的水晶片。本技術中，X射線管與被測晶體之間設置的單色器，其目的在于由該單色器將射在其上的初級X射線因衍射產生單色化的X射線，照射在被測晶體上，再產生衍射進入計數器進行檢測，解決了如何選取單一波長射線測量晶體晶面角度的技術問題，因而實現了晶面角度的高精度測量。

在本技術方案中，是通過單色器將初級X射線中不需要的臨近波長射線以衍射方式予以濾除，以便僅利用單一波長射線實現對晶體晶面角度的高精度測量。但是用衍射原理選擇單一波長進行高精度測量時，兩次衍射過程會使進入計數器的射線強度大大降低，甚至低于設備的靈敏度，而使測量儀器無法工作。因此，只有提高X射線管的射線強度，才能使計數器及其后的檢測儀器進行正常的測量工作。提高X射線管射線強度的方法為采用恒直流高壓發生器為X射線管供電，提高射線強度，其具體方法是在高壓發生器的高壓變壓器的次級兩端連接有由兩整流二極管和兩電容組成的倍壓電路。

在上述技術方案中，可用單只X射線管向兩側發出兩束水平射線而構成左右兩個工作臺，提高本單晶定向儀的利用率。這兩工作臺上可以均為測角儀，也可以使兩邊分別配置測角儀和專門用于晶棒粘板的晶棒粘板裝置，擴大本定向儀的應用范圍。

儀器的測量精度提高了，還得有足夠精度的角度顯示裝置，本技術中采用了精度為1″的數顯器。為使這樣高精度儀器工作更可靠，對其放大器采取了全面防潮措施。

本實用新型所提供的高精度X射線單晶定向儀，由于在其測量光路上采用了單色器，濾除了臨近雜波射線，因而使晶面角度的測量精度大大提高，可使其測量精度達到±15″檔次。本技術中還采用了如彌補X射線強度的恒直流高壓發生器、最小讀數為1″的數顯器及晶棒粘板機構的設計和改進等多種手段，進一步保證了本定向儀的高精度測量目的的實現。

下面結合附圖詳細說明本實用新型的技術內容。

圖1為本實用新型的整體組成圖

圖2為圖1的俯視圖

圖3為本實用新型的測量光路原理圖

圖4為高壓發生器的電路原理圖

圖5為晶棒粘板主視結構示意圖

圖6為圖5的俯視圖

圖7為晶棒粘板附件主視結構示意圖

圖8為圖7的俯視圖

圖9為晶棒粘板裝置另一實施結構示意圖

圖10為圖9的俯視圖。