CN102507620B - 一种获取晶体衍射斑点的装置 - Google Patents
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Abstract
一种获取晶体衍射斑点的装置，在台面上固定X射线源管套装置，高度调整轨道与相机架凸槽连接并固定到X射线源管套装置上，相机架上设有相机架轨道，光阑支架、样品架和成像板固定架分别固定在相机架轨道上，准直光阑插入光阑支架的孔内，相机架的底部设有可调整高度的升降螺栓，调整好高度的相机架通过设置在其上的高度锁紧顶丝固定到X射线源管套装置上，X射线成像板与成像板固定架连接，X射线成像板通过数据线与计算机连接。本发明用X射线成像板代替衍射胶片，能够迅速获取X射线晶体衍射信息，在计算机上实时显示获取晶体的衍射斑点。本发明获得衍射图形快捷、方便、实时，图片清楚可保存，节省人财物力、时间和能源，工序简单，效率高。
Description
技术领域
本发明涉及X射线分析仪器领域，具体说是一种利用X射线成像板在X射线晶体分析仪上实现实时获取晶体衍射斑点的装置。
背景技术
X射线单晶体衍射是一粒单晶体，如一粒砂糖或一粒盐。在一粒单晶体中原子或原子团均是周期排列的。将X射线（如Cu的Kα辐射）射到一粒单晶体上会发生衍射，由对衍射线的分析可以解析出原子在晶体中的排列规律，也即解出晶体的结构。物质的性能是与晶体的结构密切相关的，由于它们的晶体结构不同就有着截然不同的性质。1912年，德国物理学家M.von 劳厄首先发现了晶体对X射线的衍射现象 ，他用连续谱X射线照射单晶体，在晶体后放置感光片，发现感光片上出现许多分散的斑点，后人称为劳厄斑。
以往X射线晶体分析仪中获取晶体衍射斑点（劳厄衍射斑点）的方法是采用X射线胶片感光法获取的。用一束连续的X射线（铜靶或钨靶）经过一个光阑对X射线进行准直束光，照射在所要分析的单晶体晶面上，产生该晶体晶面特有的衍射线，利用胶片感光，获得该晶体该晶面的衍射斑点，可对该晶体的内部微观结构、生长情况、晶面指数等进行分析。缺点是每次拍片大约需要3～4个小时，拍片之后还需冲洗，冲洗必须在专用的暗室中进行，用显影液、定影液等化学试剂才能完成。可见，用胶片法获取劳厄衍射斑点存在着很多缺点。浪费时间、人、财、物力、能源，而且工序繁琐，效率很低。为了寻找某个晶体的晶面取向衍射图形，往往需要多次重复的工作。洗片后，观察该晶面衍射图形，通过测量和计算，调整晶面位置，再一次拍片，再洗片，再拍片……直至找到想要找的晶面取向才算结束。整个过程漫长而繁琐，同时在持续的拍片过程中，仪器的寿命也会受到影响。
发明内容
针对上述胶片获取晶体衍射斑点方法存在的问题，本发明提供了一种利用电子法取代胶片法，用X射线成像板代替衍射胶片，能够实时、快速、方便地获取晶体X射线衍射斑点的装置。
解决上述技术问题所采取的具体技术措施：
一种获取晶体衍射斑点的装置，其特征在于：在台面1上固定X射线源管套装置2，相机架15左端部的燕尾凹形轨道槽与燕尾凸形高度调整轨道4配合连接，燕尾凸形高度调整轨道4固定在X射线源管套装置2上，相机架15上设有相机架轨道14，光阑支架6、样品架9和成像板固定架12分别固定在相机架轨道14上，准直光阑5插入光阑支架6的孔内，相机架15的底部装有可调整高度的升降螺母16和螺栓17，调整好高度的相机架15通过设置在相机架15的燕尾凹形轨道槽上的高度锁紧顶丝3固定到X射线源管套装置2上，X射线成像板11与成像板固定架12连接，X射线成像板11通过数据线与计算机连接。
本发明的有益效果：本发明利用电子法取代胶片法，用X射线成像板代替衍射胶片，利用X射线成像板具有高灵敏度成像的特点，能够迅速获取X射线晶体衍射信息。将获得X射线衍射信息，通过数据线传输给计算机进行处理，在计算机显示器上，实时显示获取晶体的衍射斑点，从而确定该晶体的晶向和内部结构等相关信息。本发明的特点是获得衍射图形快捷、方便、实时，图片清楚可保存，节省时间、人、财、物力和能源，工序简单，效率高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是使用本发明获得的X光垂直金刚石（100）面的晶体衍射斑点示意图；
图4是使用本发明获得的X光垂直金刚石（110）面的晶体衍射斑点示意图；
图5是使用本发明获得的X光垂直金刚石（111） 面的晶体衍射斑点示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
一种获取晶体衍射斑点的装置，是一种利用X射线成像板在X射线晶体分析仪上实现实时获取劳厄衍射斑点的装置。主要用于晶体材料内部微观结构的研究，适用于大专院校、科研院所等相关单位的材料定向和材料分析。
本装置的具体结构如图1和图2所示，在台面1上固定X射线源管套装置2，相机架15左端有燕尾凹形轨道槽插入燕尾凸形高度调整轨道4内与之配合连接，燕尾凸形高度调整轨道4固定在X射线源管套装置2上，相机架15上设有相机架轨道14，光阑支架6、样品架9和成像板固定架12分别固定在相机架轨道14上，光阑支架6是通过光阑紧固螺钉7固定在相机架轨道14上的，准直光阑5插入光阑支架6的孔内，调整好位置，使得光阑孔轴线与X射线主光路同轴。相机架15的底部装有可调整高度的升降螺母16和螺栓17，调整升降螺母16和螺栓17，使得相机架轨道14上的准直光阑5、样品架9、晶体样品8的样品面中心及成像板11的中心与X射线源管套装置2中的X射线主光路高度相同且同轴，用高度锁紧顶丝3锁定相机架15，高度锁紧顶丝3设置在相机架15的燕尾凹形轨道槽上，调整合适高度后的相机架15由高度锁紧顶丝3固定。样品架9是通过样品架紧固螺钉10固定在相机架轨道14上的，样品8安装在样品架9上。X射线成像板11与成像板固定架12连接，通过成像板紧固螺钉13固定在相机架轨道14上，X射线成像板11通过数据线与计算机连接。X射线成像板是一个矩型矩阵面探测器，调整样品架9，改变晶体被垂直照射的晶面，X射线成像板11将采集的X射线晶体衍射信号，通过数据线实时输入给计算机，经过计算机图像信息数据采集处理后，在显示器上实时获得该晶体该晶面的衍射图形，完成获取晶体衍射斑点的工作。X射线晶体分析仪的射线源通常使用功率在30kV、30mA，即1kW左右，采用铜靶点焦点辐射，使得晶体产生衍射。
图3、图4、图5分别是使用本发明检测金刚石晶体样品获得的衍射斑点的示意图。其中图3为X光束垂直金刚石（100）面获得的晶体衍射斑点示意图；图4为X光束垂直金刚石（110）面获得的晶体衍射斑点示意图；图5为X光束垂直金刚石（111）面获得的晶体衍射斑点示意图。使用本发明获得的衍射图形与采用X射线胶片感光法获取的衍射图形完全一致，但相比X射线胶片感光法方便得多、快捷得多。本装置采用X射线成像板获得X射线晶体衍射信息，并迅速将获取的X射线衍射信息通过数据线传输给计算机，经过计算机图像信息数据采集处理后，在计算机显示器上显示该晶体的衍射斑点，从而确定该晶体的晶向和内部微观结构等相关信息。
Claims (1)
1.一种获取晶体衍射斑点的装置，其特征在于：在台面（1）上固定X射线源管套装置（2），相机架（15）左端部的燕尾凹形轨道槽与燕尾凸形高度调整轨道（4）配合连接，燕尾凸形高度调整轨道（4）固定在X射线源管套装置（2）上，相机架（15）上设有相机架轨道（14），光阑支架（6）、样品架（9）和成像板固定架（12）分别固定在相机架轨道（14）上，准直光阑（5）插入光阑支架（6）的孔内，相机架（15）的底部设有可调整高度的升降螺母（16）和螺栓（17），调整好高度的相机架（15）通过设置在相机架（15）的燕尾凹形轨道槽上的高度锁紧顶丝（3）固定到X射线源管套装置（2）上，X射线成像板（11）与成像板固定架（12）连接，X射线成像板（11）通过数据线与计算机连接。
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