Устройство для сканирования рентгеновского луча по образцу Советский патент 1977 года по МПК G01N23/20 

1

Изобретение относится к рентгеновски f; аппаратам, в частности к устройствам для сканирования.

Основной цепью изобретения является получение истинного распределения интенсивности в пределах .дифракционных пиний Дебая-Шеррера при рентгенографировании сильно крупнозернистых поликристаллических образцов.

Другой целью изобретения является упрошение сканирующего устройства, применяемого в рентгеновских установках, дифрактометрах, текстургониометрах и камерах, в которых используются фокусирующие методы рентгенографии для плоских образцов.

Предложенное устройство обеспечивает неповторяющееся по траектории сканировани рентгеновского пуча по выбранной ппоской поверхности образца путем вращения образца вокруг оси (перпендикулярной аоверхности образца), совершающей циклические возвратно-поступательные перемещения в направлении, перпендикулярном оси вращения, причем фаза вращательного движения образца непрерьтно по случайному закону изменяется по отнощению к началу цикла перэ- мещения оси.

Необходимое для этого перемещение образца по отношению к рентгеновскому пучу достигается одновременным перекатыванием и случайным проскальзыванием втулки с укрепленным на ней образцом по дорожке, образованной поверхностью кулачка, вращающегося вокруг неподвижной в пространстве и перпендикулярной к поверхности образца . оси, расстояния от котооой OQ точек поверхности дорожки являются переменными величинами.

На фиг. 1-4 показано предложенное устройство для сканирования, варианты; на фиг. 5 - путь прохождения рентгеновского пуча-в случае испопьзовая ш устройства, показанного на фиг. 4.

Устройство для сканирования рентгеновского луча содержит втулку, внутреняя боковая поверхность которой, имеющая профиль, отличающийся от цилиндрического, образует кулачок. Втулканкулачок 1 жестко посажена на вал 2, приводимый во вращение. Внутри втулки-кулачка 1 свобод-

но с большим зазорочг игюжена втулка 3, в которой закрепляется исспедуемый образец 4. Для втулки 3 внутрелляя боковая поверхность втулки-купачка 1 служит рабочей поверхностью, образующей беговую дорожку.

Устройство показа} ное на фиг. 2, также содержит втулку-кулачок 1, рабочая поверхность (беговая дорожка) которого имеет ципиндрический профиль. Втулка-кулачок 1 также жестко насажена на вал 2. Внутрь втулки-кулачка 1 вложезш втулка 3. Отличие состоит в том, что ось А-А цилиндра, образующего беговую дорожку, смещена относительно оси Б-Б вала.

В устройстве, показанном на фиг. 3, втулка-купачок 1 также жестко насажена на вал 2, но купачок образован ее наружной боковой поверхностью. Зта боковая рабочая поверхность служит беговой дорожкой для втулки 3, которая свободно, с бопьщим осе-.вым зазором надета на втулку-кулачок 1, Беговая дорожка втупки-кулачка 1 отличается от ципиндрической.

Показанное на фиг. 4 устройства аналогично изображенному на фиг, 3, но отличается тем, что беговая дорожка образована цилиндрической поверхностью, а ось А-А смешена относительно оси Б-Б.

Перед работой 1устройства для сканирования исследуемый образец 4 закрепляется на торцовой поверхности втулки 3, обращенной к источнику рентгеновского излyчeн ш, Втупка-кулачок 1 вращается вместе с валом 2. Втулка 3 перекатывается по беговой дорожке втулки-кулачка 1 под действием сил трения, возникаюших в месте контакта втулки 3 и беговой дорожки. Поскольку рабочая поверхность $ пяется поверхностью кулачка, при перекатывании точки втулки 3 описывают замкнутый спиральный путь в пространстве (путь одной течки поверхности образца показан на фиг. 5). При качании несущей втулки набтодается качение с проскальзыванием, поэток путь точек сложнее спирального.

В некоторых BafwaHTax устройства усипйе, с кооорым несущая образец втулка прижимается к беговой дорожке, создается магнитом. Возможно также, что в зазор между втулкой-куяачком и втулкой, несущей образеЦ засыпаны шарики разных диаметров. В этом случае несу имя втупка перекатывается по.шарикам, и ее качение сояровождается посту мм явре метения ми (толчками). В результате спмнежм этих движений рентгвмввекнй штнсмвает по поверхности

образца спиральную траекторию, последовательно облучая кристаллиты, лежащие в пределах этого пути. При случайных проскальзываниях втулки и кулачка искажается форм спирального пути и, кроме того, это приводит к непрерывным скачкообразным отставаниям фазы вращения образца относительно начала колебательного цикла поступательного перемещения втулки, в результате чего при каждом новом обороте кулачка начальная точка спирального пути соответствует новой точке на поверхности образца.

Благодаря этому при достаточном циклов спиральные траектории рентгеновского пучка конечной ширины проходят по всей поверхности образца, и с каждым новым оборотом в область, облучаемую рентгеновским источником, попадают новые кристаллиты, а те кристаллиты, которые попали в облучаему зону ранее, могут снова попасть в нее, но в этом случае рентгеновский луч описывает спиральный путь иной формы и иного расположения относительно образца, что обеспечивает новые положения тех же кристаллитов относительно источника рентгеновских лучей. Последнее обстоятельство при большом числе циклов эквивалентно дискретным и равновероятным поворотам облучаемых кристаллитов на угол ISO® вокруг оси, перпендикулярной поверхности образца (соответствующим положениям кристаллита вверх . головой ивниз головой ), и дополнительному качению кристаллитов в пределах большего из углов сходимости и расходимости рентгеновского пучка вокруг оси, лежащей в плоскости вращения образца и совершающей прецизионные колебания в плоскости образца на углы порядка углов расходимости рентгеновского пучка относительно оси, близкой по направ- лению с направлением поступательного перемещения втулки.

Формула изобретения

Устройство для сканирования рентгеновского луча по образцу, содержащее систему перемещения образца перпендикулярно лучу, отличающееся тем, что, с целью обеспечения неповторяющейся во времени нерегулярной траектории сканирования, система крепления образца выполнена в виде втулки, установленной свободно с зазором относительно ведущей втулки, представляющей собой кулачок цилиндрического профиля.

XJ

.S

Фие.1

Фиг. 2

фиг.З

Г

Фиг. If