CN101231255B - X射线衍射仪用多功能样品架 - Google Patents

X射线衍射仪用多功能样品架 Download PDF

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Abstract

本发明X射线衍射仪用多功能样品架包括有底座(1)、环架装置(2)、传动架板装置(4)、样品架板装置(6)构成，通过电机带传动架板装置和样品架板装置在环架上围绕环架中心轴即Z轴做转动动作和前后移动即X轴方向移动；并能使样品架板装置沿K方向移动；使样品架板装置上的样品盒座转动即围绕X轴转动，实现安装在样品盒上的样品在的多个方向进行精确动作，充分满足应用需求，扩充X射线衍射仪的检测应用能力和应用领域。

Description

X射线衍射仪用多功能样品架
技术领域
本发明涉及的是X射线衍射仪用多功能样品架。
背景技术
X射线衍射仪是对材料的组成和原子级结构进行研究和鉴定的设备，通常X射线衍射仪的测角仪是依据样品的表面转动即放置的位置角度不同，对材料的原子排列、物相、各物相的百分比，晶粒大小、结晶度等进行检测。但对材料中的应力、织构、取向度、薄膜等的研究中，则需要样品做更多的运动相配合，例如：应力测量就需外加样品倾斜这一运动，织构测量需外加样品倾斜、自转、摆动，取向度检测需样品自转，薄膜测量需样品前后移动、样品倾斜等。
以往我们研究材料应力时，就需安装应力样品架，使样品倾斜几个角度进行测量，研究材料织构时，就需要安装织构样品架，使样品倾斜加自转来测量，研究材料取向度时就需要安装旋转样品架，使样品自转来进行测量，在研究镀膜外沿膜时，就需安装Φ扫描样品架，使样品倾斜和自转，而对于薄膜样品低角度入射测试时，还需要样品前后移动，而且以上所说的样品倾斜角度，往往需要手动控制，这就为这一方面的研究带来了诸多不便。
现有技术在X射线衍射如上所述对样品进行织构、应力、旋转、镀膜、Φ扫描等检测，需要各种专用测量样品架装安装在X射线衍射仪上进行测量，而且有些动作还实现不了，无法实现测量。随着现代材料科学的快速发展，往往对材料的研究不局限于单一方面，而是同一材料进行几个方面的同时研究。例如对于基板上的镀膜研究，不仅需要知道镀膜的定性情况，而且还需要了解镀膜的织构、应力、膜厚是否外沿膜等情况。目前用X射线衍射仪测量需要以下几步：1.首先要在X射线衍射仪上进行定性分析，检查镀膜涂镀情况；2.换下粉末样品台，换上织构样品架，进行样品取向检测；3.取下织构样品架，换上应力样品架，进行应力测量；4.取下应力样品架，换上Φ扫描样品架，进行外沿膜的判断；5.取下应力样品架换上旋转样品架进行镀膜的厚度检测。这些操作对普通的X射线衍射仪操作人员来说几乎是不可能完成的，因为不仅需要众多的样品架，而且还需要精确的安装各种样品架，X射线衍射仪对各种样品架安装精度要求非常高，只有精确安装样品架，正确的摆放样品，才能采集到准确信息，样品架多次安装，往往采集到的信息不是很准确，在满足以上条件的情况下，完整的测量一块样品需要几天的时间。随着X射线衍射仪应用的普及，越来越发现单一样品架不能满足应用要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种使用方便的X射线衍射仪用多功能样品架。
本发明包括有底座1、环架装置2、传动架板装置4、样品架板装置6。
环架装置2包括有环架21、左右滑板22a、22b、齿板23、蜗杆24、电机25、26、滑块27a，在环架21内环面上开设有滑槽28，齿板23与滑槽28滑动配合，在齿板23上设有蜗轮齿与安装在环架21上的蜗杆24配合传动，左右滑板22a、22b与环架21通过滑槽滑动配合并与齿板23固定连接，电机25带动蜗杆24通过齿板23带动左右滑板22a、22b在环架21上转动，在左右滑板22a、22b上设置连接有滑块27a，电机26通过连接架30与滑板22b固定连接安装，在电机26轴上固定安装有螺杆套29。该环架装置2通过电机25带动蜗杆24，蜗杆24带动齿板23带动滑板22a、22b在环架21上围绕环架21轴心即Z轴做转动动作。
传动架板装置4包括有架板41、电机42、43、蜗杆45，蜗杆45通过轴承装置安装在架板41上，在电机43轴端上固定安装有伞齿轮47与蜗杆45轴端上的伞齿轮48配合带动蜗杆45转动，在电机42轴端上固定安装有凸轮46，在架板41后侧面上通过连接架37连接设有滑槽27b，滑槽27b与前述所说的左右滑板22a、22b上的滑块27a配合连接，使架板41相对滑板22a、22b前后滑动移动配合连接，在架板41固定设有螺母套49与前述所说的电机26轴上固定安装的螺杆套29配合带动架板41前后移动，在架板41前侧面上设有滑块50a。
样品架板装置6包括有架板61、样品盒62、样品盒座、轴承装置64、蜗轮65、传动杆66、滑槽50b，滑槽50b与前术所说的架板41前侧面上设有的滑块50a滑动配合连接，使架板61与架板41实现平面滑动配合连接，样品盒座通过轴承装置64安装在架板61上开设的安装孔上，蜗轮65固定安装在样品盒座上，蜗轮65与前述所说的蜗杆45配合带动品盒座转动，样品盒62安装在样品盒座上，传动杆66与架板61固定连接，在传动杆66设有一对销轴67a、67b与前述所说的电机42轴端上固定安装的凸轮46配合，带动传动杆66及架板61沿K向移动。
本发明通过电机25带传动架板装置4和样品架板装置6在环架21上围绕环架21中心轴即Z轴做转动动作；通过电机26带动传动架板装置4和样品架板装置6前后移动即X轴方向移动；通过电机42带动架板61沿K向移动；通过电机43带动架板61上的样品盒座转动即围绕X轴转动，从而实现安装在样品盒62上的样品在的多方向精确动作，充分满足应用需求，扩充衍射仪的检测应用能力和应用领域，可使普通的X射线衍射仪成为多功能X射线衍射仪，为材料研究工作，提供一种非常可靠的检测设备。
附图说明
图1、2是本发明实施例结构示意图，图2是图1的后侧向视图。
图3、4、5是环架装置2结构示意图，其中图4是图3的C-C剖视图，图5是图4的D-D剖视图。
图6、7是传动架板装置4结构示意图，图7是图6的B-B剖视图。
图8、9是样品架板装置6结构示意图，图9是图8的A-A剖视图。
图10是图5、9的E-E剖视图，即滑槽27b、50b与滑块27a、50a配合连接结构示意图。
具体实施方式
本发明由底座1、环架装置2、传动架板装置4、样品架板装置6构成。
参见附图3、4、5所示，环架装置2包括有环架21、左右滑板22a、22b、齿板23、蜗杆24、电机25、26、滑块27a，在环架21内环面上开设有滑槽28，齿板23与滑槽28滑动配合，在齿板23上设有蜗轮齿与安装在环架21上的蜗杆24配合传动，左右滑板22a、22b与环架21通过滑槽滑动配合并与齿板23固定连接，即在环架21侧面和左右滑板22a、22b上对应开设有V形槽，在V槽中设有滚珠32形成滑槽滑动配合连接，电机25通过连接架33与环架21固定连接安装，电机25轴通过联轴器35与蜗杆24连接，电机25带动蜗杆24通过齿板23带动左右滑板22a、22b在环架21上转动，在左右滑板22a、22b上设置连接滑块27a，电机26通过连接架30与滑板22b固定连接安装，在电机26轴上固定安装有螺杆套29。该环架装置2通过电机25带动蜗杆24，蜗杆24带动齿板23带动滑板22a、22b在环架21上围绕环架21轴心即Z轴做转动动作。
参见图6、7所示，传动架板装置4包括有架板41、电机42、43、蜗杆45，蜗杆45通过轴承装置40安装在架板41上，在电机43轴端上固定安装有伞齿轮47与蜗杆45轴端上的伞齿轮48配合带动蜗杆45转动，在电机42轴端上固定安装有凸轮46，在架板41后侧面上通过连接架37(参见附图4、5)连接设有滑槽27b，滑槽27b与前述所说的左右滑板22a、22b上的滑块27a配合连接，使架板41相对滑板22a、22b前后滑动移动配合连接，在架板41上固定设有螺母套49与前述所说的电机26轴上固定安装的螺杆套29配合带动架板41前后移动，在架板41前侧面上设有滑块50a。
参见附图8、9所示，样品架板装置6包括有架板61、样品盒62、样品盒座、轴承装置64、蜗轮65、传动杆66、滑槽50b，滑槽50b与前术所说的架板41前侧面上设有的滑块50a滑动配合连接，使架板61与架板41实现平面滑动配合连接，样品盒座通过轴承装置64安装在架板61上开设的安装孔上，蜗轮65固定安装在样品盒座上，蜗轮65与前述所说的蜗杆45配合带动品盒座转动，样品盒62安装在样品盒座上，传动杆66与架板61固定连接，在传动杆66设有一对销轴67a、67b，并在销轴67a、67b上设有轴承与前述所说的电机42轴端上固定安装的凸轮46配合，带动传动杆66及架板61沿K方向移动。
本发明在电机25、26、42、43轴上设有光栅盘与光电开关配合控制电机转动，如附图3、7所示的在电机26、42轴上设有光栅盘34、44与电机连接架上设置的光电开关36、56配合控制电机转动。在环架21侧面上设有限位开关38、39与滑板22b配合限位。

Claims (2)

1.X射线衍射仪用多功能样品架，其特征是包括有底座(1)、环架装置(2)、传动架板装置(4)、样品架板装置(6)；
环架装置(2)包括有环架(21)、左滑板(22a)、右滑板(22b)、齿板(23)、第一蜗杆(24)、第一电机(25)、第二电机(26)、第一滑块(27a)，在环架(21)内环面上开设有第一滑槽(28)，齿板(23)与第一滑槽(28)滑动配合，在齿板(23)上设有蜗轮齿与安装在环架(21)上的第一蜗杆(24)配合传动，左滑板(22a)和右滑板(22b)与环架(21)通过滑槽滑动配合并与齿板(23)固定连接，即在环架(21)左右两侧面上和左滑板(22a)、右滑板(22b)上对应开设有V形槽，在V形槽中设有滚珠(32)形成滑槽滑动配合连接，第一电机(25)带动第一蜗杆(24)通过齿板(23)带动左滑板(22a)和右滑板(22b)在环架(21)上转动，在左滑板(22a)和右滑板(22b)上分别设置连接第一滑块(27a)，第二电机(26)通过安装连接架(30)与右滑板(22b)固定连接安装，在第二电机(26)轴上固定安装有螺杆套(29)，该环架装置(2)通过第一电机(25)带动第一蜗杆(24)，第一蜗杆(24)带动齿板(23)带动左滑板(22a)和右滑板(22b)在环架(21)上围绕环架(21)轴心即Z轴做转动动作；
传动架板装置(4)包括有传动架板(41)、第三电机(42)、第四电机(43)、第二蜗杆(45)，第二蜗杆(45)通过第一轴承装置(40)安装在传动架板(41)上，在第四电机(43)轴端上固定安装有主动伞齿轮(47)与第二蜗杆(45)轴端上的被动伞齿轮(48)配合带动第二蜗杆(45)转动，在第三电机(42)轴端上固定安装有凸轮(46)，在传动架板(41)后侧面上通过固定连接架(37)连接设有第二滑槽(27b)，第二滑槽(27b)与左滑板(22a)、右滑板(22b)上的第一滑块(27a)配合连接，使传动架板(41)相对左滑板(22a)、右滑板前后滑动移动配合连接，在传动架板(41)上固定设有螺母套(49)与第二电机(26)轴上固定安装的螺杆套(29)配合带动传动架板(41)前后移动，在传动架板(41)前侧面上设有第二滑块(50a)；
样品架板装置(6)包括有样品架板(61)、样品盒(62)、样品盒座、第二轴承装置(64)、蜗轮(65)、传动杆(66)、第三滑槽(50b)，第三滑槽(50b)与传动架板(41)前侧面上设有的第二滑块(50a)滑动配合连接，使样品架板(61)与传动架板(41)实现平面滑动配合连接，样品盒座通过第二轴承装置(64)安装在样品架板(61)上开设的安装孔上，蜗轮(65)固定安装在样品盒座上，蜗轮(65)与前述第二蜗杆(45)配合带动样品盒座转动，样品盒(62)安装在样品盒座上，传动杆(66)与样品架板(61)固定连接，在传动杆(66)设有一对销轴(67a、67b)，并在销轴(67a、67b)上设有轴承与第三电机(42)轴端上固定安装的凸轮(46)配合，带动传动杆(66)及样品架板(61)沿K方向移动。
2.根据权利要求1所述的X射线衍射仪用多功能样品架，其特征是在第一电机(25)、第二电机(26)、第三电机(42)、第四电机(43)轴上设有光栅盘与光电开关配合控制电机转动；在环架(21)侧面上设有限位开关(38、39)与右滑板(22b)配合限位。
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