Рентгеновская камера для съемки крупнозернистых материалов Советский патент 1985 года по МПК G01N23/20 

Изобретение относится к технике рентгеноструктурного анализа, а именно к устройствам для анализа крупнозернистых материалов, и может быть использовано при прецизионном определении параметров ресетки метал лов и сплавов, размер зерен в которы близок или превышает диаметр рентгеновского пучка. Цель изобретения - повьшение точности и сокращение времени рентгенов ских измерений. На чертеже схематично показана рентгеновская камера для съемки круп нозернистых материалов. Камера для съемки крупнозернистых материалов содержит основание 1, установленный на нем привод 2 с кронштейном 3, на котором шарнирно закреплен качающийся корпус 4 камеры, жестко закрепленную стойку 5, в подшинниках которой качается кассета 6 и установлен коллиматор 7, и приводной вал 8, от которого передается движение механизму 9 качания кассеты 6 и обеспечиваются перемещения образ ца Ю. Привод 2 установлен на направ ляющих основания 1 с возможностью ручного перемещения вдоль оси привод ного вала 8 для изменения расстояния между рабочей плоскостью образца 10 и внутренней поверхностью кассеты 6 (рентгеновской пленкой). Механизм вращения образца 10 выполнен в виде мультипликатора, который состоит из колес 11,- 12, 13 - 1 15 - 16, 17 18, установленных вко пусе 4, а также снабжен эксцентричными колесами 19 и 20, обеспечивающи ми цикличное и плавное изменение угловой скорости вращения образца 10 вокруг оси 0, совпадающей с осью коллиматора 7 и перпендикулярной торцовой базовой поверхности держателя образца 10. Механизм 21 качания образца Ю вокруг горизонтальной оси О,, параллельной оси вращения образца 10, сос тоит из держателя 22 образца 10, дву плечего рычага 23, на одном плече ко торого в подщипниках вращается держатель 2.2, а второе плечо соединено через серьги 24 составной тяги 25 с кулачковым рычагом 26. Кулачковый рычаг 26 с роликом 27 подвижно установлен в корпусе 4 камеры. Серьги 24 составной тяги 25 одним концом шарнирно соединены с кулачковым рычагом 26, а другим концом поочередно соединяются с рычагом 23 держателя 22 образца пальцами 28, которые подвижно установлены в рычаге 23. Такое соединение рычагов 23 и 26 предназначено для изменения амплитуды, качания образца 10 путем изменения соотношения плеч рычага 23, Механизм 9 качания кассеты 6, закрепленной на полом валу 29, состоит из рычага 30 с роликом 31, тяги 32, подвижно закрепленной на пальцах рычага 30, корпуса кассеты 6, кулачка 33 и зубчатого колеса 34, закрепленных на общем валу, который вращается в подшипниках, установленных в стойке 5, а также.зубчатого колеса 35, закрепленного на приводном валу 8, который кинематически соединен с редуктором привода 2. Механизм колебания образца 10 относительно оси Од, лежащей в плоскости рабочей поверхности образца 10 и пересекающейся с осью П под прямым углом, состоит из зубчатого колеса 36, закрепленного на червяке привода 2, зубчатых колес 37, 38 и 39, вертикальнсгго вала 40, которьй вращается в подшипниках кронштейна привода 2, и кулачкового механизма, состоящего из кронштейна 41, закрепленного на корпусе 4, ролика 42, подвижно закрепленного на пальце кронштейна 41, выполненного в виде рычага, и кулачка 43, закрепленного на вер.тикальном валу 40 с возможностью радиального смещения центра его профиля для изменения угла колебания кронштейна 41 с роликом 42, которое приводит к изменению амплитуды колебания образца 10. Червячный редуктор привода 2, состоящий из колеса 44 и червяка 45, приводится в движение двигателем 46. Рентгеновская Камера для съемки крупнозернистых материалов работает следующим образом. Исследуемый образец 10 устанавливают в держатель 22 образца заподлицо с его торцовой поверхностью, которая совпадает с вертикальной осью Oj. Включением двигателя 46 привода 2. .осуществляют одновременно следующие виды движения образца 10 и кассеты 6. Вращательное движение держателя 22 образца Ю с переменной угловой скоростью осуществляют приврдом 2 31 через приводной вал 8, кулачковую муфту 47, обеспечивающую возмож- : ность поворота корпуса 4 с механизмами движения образца относительно вертикальной оси О, через колеса 11 - 12, 19 - 20, 13 - 14, 15 - 16, 17 и колесо 18, которое закреплено на оси держателя 22 образца 10. Эксцентричными колесами 19 и 20 циклично и плавно изменяют угловую скорость вращения образца, которая необходима как для обеспечения постоянной сокрости сканирования рент геновского луча на периферии и в центре исследуемой поверхности образца, так и для обеспечения сканирования луча-по спирала. Условие обеспечения постоянной скорости выражается формулой ., . п . г R 20 max Vconst К„ и)„ер Ктлп RТ х Rao min минимальное и максимальное расстояние от оси вращения образца до р/луча; 20 max готлп максимальный минимальньй р диус-вектор т чек зацеплени колеса 20 с к лесом 19; максимальный . ISmax lS mio минимальный р диус-вектор т чек зацеплени колеса 19 с к лесом 20. Качание образца 10 вокруг горизо тальной оси 0, параллельной оси вращения держателя 22, Осуществляют кулачком 48, закрепленным на кулачковой муфте 47, через рычаги 25 с к лачковым роликом 26, составную тягу 24 и рычаг 23, в подшипниках которо го вращается ось держателя 22 с образцом 10, в зависимости .от габарита (диаметра или толщины) его рабочей поверхности соединяют серьгу 24 составной тяги 25 с соответствующим пальцем 28 с указанной величиной амплитуды качания образца. Синхронное с вращением образца к чательное движение кассеты с закреп ленной на ней пленкой осуществляют приводным валом 8 через зубчатые ко 74 . леса 35 - 34, кулачок 33, рычаг с роликом 31 и тягой 32, подвижно закрепленной п-а пальце корпуса кассеты 6. В полой оси 29 корпуса кассеты 6 установлен коллиматор 7 с диафрагмами, которые формируют первичный пучок рентгеновских лучей для облучения исследуемой поверхности образца 10. Колебание образца 10 относительно вертикальной оси 0, лежащей в плоскости рабочей поверхности образца и перпендикулярной оси 0 качания кассеты 6, осуществляют кулачком 43 через ролик 42, кронштейн 41 и корпус 4. Кронштейн 41 и корпус 4 составляют рычаг, который качается на пальцах 28 вокруг оси (L . Кулачок 43, приводимый во вращение червяком 45 привода 2 через зубчатые колеса 36 - 37, 38-39, закреплен на валу с возможностью радиального перемещения при изменении амплитуды колебания образца. Для изменения угла колебания кронштейна 41, при изменении амплитуды колебания образца 10, винтом смещают центр профиля .кулачка 43 относительно оси вала 40. В рабочем режиме, когда обеспечены все перемещения кассеты с рентгеновской пленкой и держателя образца, рентгеновский луч последовательно проходит с постоянной скоростью движения спиральный путь с равномерным шагом удаления от центра образца к его периферии по всей поверхности образца. Это достигается синхронизацией трех перемещений образца, обеспеченных соответствующими механизмами - вращения вокруг оси, совпадающей с осью коллиматора и перпендикулярной торцовой базовой поверхности держателя образца, колебании образца вокруг вертикальной оси,лежащей в торцовой базовой поверхности держателя образца,и качания Ьбразца вокруг оси, параллельной оси вращения держателя образца. Качание кассеты одновременно с этими перемещениями образца обеспечивает регистрацию на рентгеновской пленке отражений от всех крупнозернистых кристаллов с равномерно распределенной интенсивностью в пределах одного и того же угла отражения. Поэтому четкий профиль дифракционной линии с одинаковой интеграл ной интенсивностью, полученной эа

счет усреднения отражений от всех кристаллов, принявших участие в отражении, позволяет аьщелить максимумы для данного угла отражения и с более высокой точностью измерить расстояние между ними.

Кроме того, равномерный обход рентгеновского луча по поверхности Ьбразца без пропусков обеспечивает

вклад всех кристаллов в интегральную интенсивность отражения и не , требует многократного сканирования,

что уменьшает время рентгеновских измерений при съемке крупнозернистых материалов, при этом постоянная скорйсть сканирования рентгеновского луча обеспечивает одинаковое время экспозиции на каждом участке рабочей поверхности образца.

РЕНТГЕНОВСКАЯ КАМЕРА ДЛЯ СЪЕМКИ КРУПНОЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащая основание с установленными на нем приводом и стойкой, на которой закреплен механизм качания дисковой кассеты с рентгеновской пленкой и коллиматором, приводной вал, соединенный с приводом и механизмом качания кассеты, а также с установленными в корпусе привода механизмами вращения держателя образца вокруг оси, совпадающей с осью коллиматора и перпендикулярной торцовой базовой поверхности держателя образца, колебания образца вокру вертикальной оси, лежащей в торцовой базовой поверхности держателя образца, качания образца вокруг оси, параллельной оси вращения держателя образца, посредством механизма кулачково-рычажного типа, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени рентгеновских измерений, механизм вращения образца вьшолнен в виде мультипликатора с, двумя эксцентричными колесами, установленными-с возможностью изменения угловой скорос(Л ти вращения держателя образца за период его качания, механизм колебас ния образца снабжен регулируемым кулачком, установленным с возможностью перемещения центра его профиля относительно оси его вращения, а механизм качания образца снабжен 00 Составной тягой, состоящей из серег, ю которые одним концом шарнирно соедиСдд СП нены с рычагом кулачка, закрепленного на приводном валу, а другим концом поочередно соединены с рычагом держателя образца пальцами, подвижно установленными в нем.

Z7 41 Л П 48 г

26