Устройство для получения рентгеновских дифракционных топограмм монокристаллов Советский патент 1983 года по МПК G01N23/207 

(St) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПО.ЛУЧЕНИЯ РЕНТГЕНОВСКИХ ДИФРАКЦИОННЫХ ТОПОГРАММ МОНОКРИСТАЛЛОВ

Изобретение относится к рентгеновс кой топографии,, в частности к камерам для получения рентгеновского топографического изображения дефектов структуры монокристаллов.. По основному авт. св. № 363023 известно устройство , содержащее гониометрическую приставку для установки монокристалла, механизм вращения го- ниометрической приставки вокруг собственной оси, являющейся центральной осью устройства и механизм вращения и ориентации кассеты для рентгеновской пленки, который укреплен подвижно на валу, расположенном на гон юметрической приставке соосно с центральной осью устройства. Кроме того, в устройстве механизм вращения и ориентации кассеты состоит из кронштейна, укрепленного под-вижно на валу и кинематически связанного с механизмом вращения гониометрической приставки и шарнирной рамы в форме параллелограмма, одна сторона которой укреплена шарнирно на гониометрической приставке так, что ось шарнира совпадает с центральной осью устройства, противоположная сторона рамки укреплена шарнирио на кронштейне так, что плоскость, проходящая через оси обоих шарниров, одновременно параллельна двум другим сторонам рамки, на которых укреплена шарнирно кассета так, что плоскость кассеты всегда параллельна двум первым сторонём рамки; оси всех шарниров параллельны центральной оси устройства ЦГЗНедостаток известного устройства заключается в том, что оно не обеспечивает хорошее разрешение при получении топограмм от кристаллов ольшой площади, вследствие одновременности освещения всей поверхности исследуемого образца. Цель изобретения - повышение разрешения при получении топограмм от кристаллов большой площади. во ционных топограмм монокристаллов снабжено механизмом вращения гониометрической приставки и кинематически связанной с ним кассеты вокруг оси, проходящей через фокус рентгеновской трубки параллельно главной оси гониометрического устройства. Механизм вращения гониометрической приставки и кинематически связанной с ним фотокассеты вокруг его главной оси объединены в один механизм В|эащения и ориентации гониометрической приставки, содержащий шарнирно соединенные в форме параллелограмма подвижное основание с укрепленной на нем гониометрической приставкой, неподвижное основание и две тяги, одни концы которых закреплены на неподвижном основании-так, что прямая, соединяющая шарниры, проходит через главЯую ось гониометрической приставки, а противоположные концы тяг закреплены на неподвижном основании. Кроме того, механизм вращения и ориентации гониометрической приставки имеет рычаг, один конец которого укреплен подвижно на валу, соосном с главной осью гониометрической приста вки, а второй, конец выполнен в виде шарнирного ползуна, установленного в прямолинейных направляющих жестко за крепленных на неподвижном основании, при этом расстояние между осью шарни ра ползуна и главной осью гониометри ческой приставки равно расстоянию между осями шарниров на каждой тяге. На фиг. 1 изображена камера, общи вид; на фиг. 2 - то же, при крайнем левом положении образца; на фиг, 3 то же, при крайнем правом положении образца. Камера содержит неподвижное основание 1, на котором лежит подвижное основание 2 с укрепленной на нем гониометрической приставкой 3. Подвижное основание 2 соединено с двумя равными по длине тягами одни концы которых закреплены шарнирами 6-7 на основании 2 так, что прямая, соединяющая шарниры, проходит через главную ось гониометрической пристав ки 3 , а противоположные концы тяг k5 закреплены на основании 1 шарнирами 8-9, оси которых лежат в плоскоети проходящей,-через фокус А рентгеновской трубки (не показана). Рассто .яние между шарнирами 6 и 7 .равно рас 3 .9989284 Цель достигается тем, что устройст- стоянию между шарнирами В и 9. Тяги для получения рентгеновских дифрак- k-S расположены параллельно плоскости, в которой лежат главная ось О гониометрической приставки 3 и фокус А рентгеновской трубки. Установленная на основании 2 гониометрическая приставка 3 содержит столик 10 с. устанрвленным на нем держателем образца 11, который связан со шторками 12. На валу (не показан), соосном с главной осью О гонибметрической приставки 3, укреплен подвижно кронштейн 13 детектора k. На столике 10 и кронштейне 13 с помощью шарниров 15 и 16 закреплена рамка 17 выполненная в форме шарнирного параллелограмма, при этом ось шарнира 15 совпадает с главной осью О гониометрического устройства 3. На рамке 17 шарнирно закреплена с хэтокассета 18. Кронштейн 13,. рамка 17 и рычаг 19 один конец которого находится на одном валу с кронштейном 13. а другой конец выполнен в ви.пе шарнирного ползуна 20j установленного в неподвижных направляющих 21-22 представляют механизм вращения и ориентации кассеты 18, Расстояние между осями шарниров 6 и 8, а также равны расстоянию между главной осью О и осью шарнира 20, На основании 1 также установлены толкающий механизм 2 с двигателем 25. взаимодействующий с подвижным основанием 2, и неподвижный коллиматор 26, Ось шарнира 23 ползуна 20 центры щелей коллиматора 2б и фокус А лежат в одной плоскости. Камера работает следующим образом При среднем положении камеры (фиг, 1) узкий пучок характеристического излучения направляется в центр образца и по детектору И образец выводится в отражающее положение К компоненты излучения. После этого раскрываются щели неподвижного коллиматора 26 в соответствии с требуемой горизонтальной расходимостью первичного пучка, которая определяется шириной используемой части спектра, углом дифракции, вертикальными размерами образца (вследствие изгиба линию дифракции). Шторки 12 устанавливаются в положение пропускания только дифрагированного пучка. Кронштейн 13 скрепляется с рычагом 19- Фотокассета 18 устанавливается на рамке 17 на требуемом расстоянии от образца (фиг, 1-3), После юстировки камера выставляется в положение (фиг. 2), при котором освещается край, например левый, образца. Сканирование образца производится за один проход из одного крайнего положения (фиг. -2) до другого крайнего положения (фиг. З) Скорость сканирования выбирается в зависимости от интенсивности дифрагированного излучения. При включении-двигателя 25 толкающий механизм 2k приводит в движение подвижное основание 2, которое вместе с закрепленной на нем гониометрической приставкой 3 благодаря тягам k и 3 совершает вращение вокруг оси, проходящей через фокус k рентгеновской трубки, при одновременном вращении с той же скоростью, но в противоположном направлении вокруг главной оси О гониометрической приставки 3При перемещении подвижного основания 2 рычаг 19, упираясь в направляющие 21 и 22 вынужден поворачиваться, вместе с ним поворачивается кронштейн 13 с рамкой 17. При этом кассета 18 вращается вокруг главной оси О со скоростью в два раза большей, чем скорость вращения самой гониометрической приставки 3 и одновременно вращается под действием движения рам ки 17 вокруг оси Б, проходящей через плоскость фотопластинки параллельно главной оси О, со скоростью, равной скорости вращения гониометрической приставки 3 вокруг главной оси О, но противоположно направленной. Таким образом, данная камера позволяет получить, набор всех движений гониометрической приставки 3 и кассе ты- 18 относительно друг друга и отно сительно источника рентгеновских лучей, необходимых для искш)чения зави симости разрешения топографического изображения от спектрального состава используемого излучения, плюс дополнительное их вращени(е относительно оси, проходящей через фокус А рентге новснсой трубки параллельно главной оси 0. Установка в камере механизма пред лагаемой конструкции для вращения го ниометрического устройства вокруг ос камеры, проходящей через фокус рентгеновской трубки параллельно главной оси гониометрического устройства, по зволяет осуществлять формирование то пограмм при последовательном освещеНИИ рентгеновским пучком различных участков кристалла. Таким образом, обеспечивается возможность снимать топограммы кристаллов площадью до 100 мм, при этом сохранение оптимального угла первичного пучка для дифракции от любой области кристалла обест печивает высокое разрешение для всбй площади топограммы. Предлагаемое устройство позволяет снимать топограммы с кристаллов, имеющих однородный и неоднородный изгиб, а такж блочных, при относительно небольшой расходимости пучка. Фокусировка дифракционного изображения, т.е. точное наложение на пленке изображений кристалла, формируемых лучами различных длин волн, обеспечивается при геометрии , дифракции: на просвет и отражение. симметричной и асимметричной. За счет фокусировки дифракционного изс ражения не только достигается высокое разрешение, но и снижается время получения топограмм. Формула изобретения 1.Устройство для получения рентгеновских дифракционных топограмм монокристаллов по авт. св. N 363023, отли,чающееся тем, что, с целью повышения разрешения при получении топограмм от кристаллов большой площади, устройство снабжено механизмом вращения гониометрической приставки и кинематически связанной с ним фотокассеты вокруг оси, проходящей через фокус рентгеновской трубки параллельно главной оси гониометрического устройства. 2.Устройство по п. 1, о т л и ч./аю щ е е с я тем, что механизм вращения гониометрической приставки и кинематически- связанной с ним фотокассеты вокруг оси, проходпцей через фокус рентгеновской трубки параллельно главной оси гониометрической приставки, и механизм вращения гониометрической приставки вокруг его главной оси объединены в один механизм вращения и ориентации гониометрической приставки, содержащий шарнирно соединенные в форме параллелограмма подвижное основание с укрепленной на нем гониометрической приставкой, .неподвижное основание и две тяги, одни концы которых закреплены на прдвижнЪм основании так, что прямая, соединяющая шарниры, проходит через главную ось гониометрической приставки, а противоположные 799 концы тяг закреплены на неподвижном основании. 3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ .е 6 с я тем, что механизм вра1чения и ориентации гониометрической приставки имеет рычаг, один конец которого укреплен неподвижно на валу, соосном с главной осью гониомет трической приставки, а второй конец выполнен в виде шарнирного ползуна, установленного в прямолинейных направляющих, жестко закрепленных на неподвижном основании. Ц. Устройство по пп. 1-3, о т л ичающееся тем, что расстояние между осью шарнира ползуна и главной осью гониометрической приставки равно расстоянию между осями шарниров на каждой тяге. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР If 363023, кл. G 01 N 23/20, 1970 (прототип).

Риг. 2