Рентгеновский спектрометр с полной фокусировкой Советский патент 1983 года по МПК G01N23/225 G01T1/36 

Изобретение относится к рентгеновско му Микроанализу химического состава вещества, а именно к рентгеновским спектрометрам с полной фокусировкой, используемым в растровых эпектронных микроскопах (РЭМ) н рентгеновских MVIKроанапиэаторах. Известен рентгеновский спектрометр с попкой фокусировкой, содержащий ваку умный корпус, в котором распопожены ; мехашхамы перемещения и разворота кр1 стапгш айа11изатора и детектора, причем механизм перемещения кристаппаанапизатора представляет собой преци с а ионную- винтовую пару с шаговым приводом, с помощью которой установленный ка поБоротпом держатепе кристапп-анапизатор перемещается по прямолинейной иаировпяющей, механизм разворота крис- таппа-аилиизатора представляет собой каретку, перемещающаяся по второй прямопuueйнсSi напрапплющеи, установпенной под заданным угпом к первой направляюutoil, U свлааиную щарнир1юй штанхчэй с riOJ30poTp:b M дер ; ате11ем криста л па-анализа ropQ, механизм пep8 гeщeнгш детектора представп-яет собой систему шарнирных . pi.iHaroa, тяг К зубчатой пары, связанную с каретко механизма разворота кристап пд-аиаппзатора и мехайльзм разворота детектора представляет собой прямопинейиь й копир., по которому перекатывает ропшс, св55занный шарнирной тягой, с детектором С1 3. ОсшБным недостатком известного рентгеновского спектрометра явдя:ется нашние большого количества звеньев с пе гзбежаыми люфтами в сочленениях, что пр;шоаит к погрешностям в кинематичео. кпч цепяч и нарушеьшю требований полной фокусировки, усложьиет сборку и регулировку механизма и вызывает необход1мость периодической регулировки в процессе эксплуатации спектрометра, а также приводит к увеличению габаритов и Еоса, усаождает компоновку на камере объектов РЭМ двух и более спектрометров U получ8н 1е иеобхор.ШЮГО вакуума в камере спектрометра. Наиболее близким к предлагаемому является рентгеновский спектрометр, содержащий вакуумную камеру, расположенные в камере прямолинейную направляющую, установленную на ней :первую каретку с кристалпом-монохроматором, механизм перемещения каретки по на- праагшвддей, механизм синхронного с движением каретки, разворота кристалла™ монохроматора, прямолинейный рычаг, 10 52 одним кондом шарнирно аакреппенный на первой каретке, установленную на рычаге вторую каретку с детектором излучения, механизм разворота рычага при движе нии первой каретки, включающий криволинейный копир и обкатывающий его одним кошдом вспомогательный рычаг, другим концом - шарнирно связанный с прямолинейным рычагом, средства для перемещения второй каретки по рычагу., в зависимости от движения первой каретки и поворота рычага, включающие гибкую тягу, конец которой закреплен на второй каретке и направляющую опору, огибаемую гибкой тягой С 2. Недостатком известного спектрометра является большое количество кинематических звеньев, что пр юодит к конструктивной сложности спектрометра и увелугчению его габаритов. Цель изобретения - упрощение конструкции и уменьшение габаритов спектрометра. Поставленная цель достигается тем, что в рентгеновском спектрометре с полной фокусировкой, содержащем вакуумную камеру, расположенные в камере прямолинейную направляющую, установленную на ней первую каретку, с кристаллом- монохроматором, механизм перемещения каретки по направляющей, механизм синхронного с движением каретки разворота кристалла-монохроматора, прямолинейный рычаг, одним концом шарнирно закрепленный на первой каретке, установленную на рычаге вторую каретку с детектором излучения. Механизм разворота рычага при движении перзой каретки, включающий криволинейный копир,- средства для пере-, мещения второй каретки по рычагу в за-i висимостя от движения первой каретки и поворота рычага, включающие гибкую тягу, один конец которой закреплен на второй каретке, и направляющую опору, огибаемую гибкой тягой, форма криволинейного копира выбрана из условий У-й,И|2. |4CoSЪO-1Mco556i)4-acOS1©-;(йS1n0 + 1 I4SW )-Q5inae, где Х-и У -. координаты точки на поверкности копира в прямолинейной системе координат с центром в точке источника излучения; 8- - угол Вульфа-Брегга; R -- радиус окружности Роуланда; а расстояние от поверхности копира до оси детектора, прямолинейный рычаг установлен с возможностью взаш Годействия установленной на нем второй каретки с

указанным копиром, гибкая тяга другим концом закреплена с противопопожного огноситепьно источника излучения конца прямолинейной направляющей, а направ пяющая опора установлена на первой каретке.

На чертеже представлен предлагаеклш рентгеновский спектрометр с полной фокусировкой.

Спектрометр закреплен на камере

объектов 1. и обеспечивает регистрацию рентгеновского излучения 2, возникающего при воздействии на объект 3 электронного пучка 4, который формируется электронно-оптической системой 5. Рентгеновский спектрометр содержит механизм перемещения кристалла-анализатора, состоящий из шагового привода 6, прецизиotffloro кодового винта 7, гайки 8, закрепленной на каретке 9 вместе с, поворотной платформой 10 и кристалпом-анапизатором 11, и прямолинейной направляющей

12,установленной вдоль линии распространения рентгеновского излучения 2; механизм разворота крисгалла-анапизатора, состоящий из копира 13, закрепленного на направляющей 12, к ролжа 14 поворотной платформы 10; механизм перемещения детектора, состоящий из штанги 1.5, шарнщэно связанной с осью разворота платформы 10, каретки 16 детектора 17, стальной гибкой ленты 18, закрепленной воими концами на направляющей 12 и каретке 16 и огибающей ось (направляющую опору) разворота платформы 10 и натяжного устройства 19; механизм разворота детектора, состоящий из копира

20 и ропика 21 каретки 16.

Все механизмы спектрометра собирают и регулируют на базовой плита 22 и помещают в вакуумной камере 23. Копир

13,oбecпeч maющий разворот кристаппааналйзатора при его перемещении вдоль

линии 2, прямолшейный, так как изменение угла Вульфа-Брегга прямо пропорционально величине перемещения кристалланализатора и установлен под заданным углом к направляющей 12. Копир 20, обеспечивающий разворот детектора при его перемещении вдоль штанги 15, кривопи 1ейный; кривая копира .рассчитывается по формуле

).--RH(2.cos0--(Mco536 -1 (4 )

+ Qcos2,e;

. /4;in3 +-1 ()-Q ein 1 9 ,

где X и У - координаты точки на поверх ности копира в прямолинейной системе координат с центром в точке источника излучения осью У, проходящей по оси электронно-оптической системы 5; 6- - угол Вульфа-Брегга; - радиус окружности Роуланда Q - расстояние от поверхности копира до оси дегекгора. j Изготовление копира производят по 1 программе на стага а,ч с числовым прогpaм Iным управ.пекпем.

Спектрометр работает следующим образом.

При вращении ходового винта 7 шаго вым приводом б гайка 8 перемешает по направляющей 12 каретку 9 с поворотной платформой 10 н посредством стальной гибкой пенты 18 каретку 16 детектора 17 вдоль штанги 15, Одновременно ролж 14, перекатываясь по копиру 13,. разворачивает платформу 10 с кристаллом-анализатором 11, а рол1ж 21, перекатываясь по 20, детектор 17, В результате вхо.щшя щель детектора 17 и кристалп-атшпизатор 11 всегда расположены иа окрун ;кссти Роуланаа.

Изобретение лозволнт уменьшить число кинема т ическ 1х звеньев спектрометра и тем самым упростить констр -кцшо и снизить ее габариты.

ГЬ

РЕНТГЕНОВСКИЙ СПЕКТРОМЕТР С ПОЛНОЙ ФОКУСИРОВКОЙ, СО . держащий вакуумную камеру, распопоженЕые в камеру, расположенные в камере прямолинейную направляющую, установпенную на ней первую каретку с кристаппоммонохроматором, механизм перемещения каретки по направляющей, механизм синхронного с движением каретки разворота кристаппа-моно хрома тора, прямопинейный рычаг, одним концом шарнирно закрепленный на первой каретке, установленную на рычаге вторую каретку с детектором излучения, механизм разворота рычага при движении первой каретки, включающий крКБОпинейный копир, средства для перемещения второй каретки по рычагу э зависимости от движения первой каретки и поворота рычага, включающие гибкую тягу, один конец которой закреплен на второй каретке, и направляющую опору, огибав;Мук гибкой тягой, отличают и й0 я тем, что, с цепью ртрощенкя конструкция и умеш шения габаритов, форма криводинейного копира выбрана из условий .,( 1гс-й &-UNCOS гвl