-
Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Umzeichnen von Röntgengoniometeraufnahmen
nach Weissenberg in das unverzerrte reziproke Gitter Die Erfindung betrifft ein
Verfahren und zu seiner Durchführung eine Vorrichtung zum automatischen Umzeichnen
von Röntgengoniometeraufnahmen nach Weiss enb e rg in das unverzerrte reziproke
Gitter.
-
Bei den bekannten rechnerischen und graphischen Verfahren zur Auswertung
von Röntgengoniometer aufnahmen nach W e i 5 5 e n b e r g ist es notwendig, die
rechtwinkligen oder geeignete schidwinklige Koordinaten der Reflexe des Films zu
vermessen. Zur Vermeidung der zeitraubenden Vermessung der Reflexe wird die Transformation
in das unverzerrte reziproke Gitter auf mechanischem Wege vorgenommen.
-
Bei einer solchen Vorrichtung wird der Film so auf einem Wagen befestigt,
daß er in der Richtung, die der Translation des Films bei der Aufnahme entspricht,
bewegt werden kann. Diese Bewegung wird über einen Schnurzug in die Drehung einer
Zeichenfläche umgewandelt. Auf einem zweiten Wagen der parallel zu dem ersten beweglich
ist, wird eine auf durchsichtfgem Material gezeichnete Kurve befestigt, deren Form
von der Art des Aufnahmeverfahrens, von den Kamerakonstanten und von der Gitterkonstanten
in der Drehrichtung des Kristalls abhängt. Dieser zweite Wagen trägt eine Schreibvorrichtung,
die sich bei der Bewegung des Wagens auf einem Durchmesser der Schreibfläche bewegt.
Bei der Umzeichnung müssen die Reflexe mit der erwähnten Kurve und gleichzeitig
mit einer festen Geraden, die die Richtung zentraler Gittergeraden auf dem Film
hat, zur Deckung gebracht werden.
-
Nachteilig hierbei ist, daß die Form der Kurve von der Art der Aufnahme
abhängt. Sie muß daher von Fall zu Fall konstruiert werden. Auch die rotierende
Zeichenfläche bedeutet einen Nachteil bei der Benutzung des Umzeichengerätes, da
durch die Trägheit der rotierenden Masse die Übertragungselemente hoch beansprucht
werden und das Aufsuchen der Reflexe durch die beim Anlaufen und Abbremsen der Zeichenfläche
auftretenden Kräfte erschwert wird. Nachteilig ist ferner die Drehung der Zeichenfläche
für eine wäh rend der Umzeichnung vorzunehmende Beschriftung der reziproken Gitterpunkte
mit den Indizes, den Intensitäten oder sonstigen Angaben.
-
Eine bekannte- Vorrichtung für die Aufzeichnung des unverzerrten
reziproken Gitters findet in Verbind dung mit einem Zählrohrgoniometer Verwendung-.-Auch
hier ist die rotierende Zeichenfläche nachteilig.
-
Das zur Führung des Schreibstiftes auf einem Radius der Schreibfläche
benutzte Sinusgetriebe wird als nicht vorteilhaft angesehen.
-
Die obengenannten Nachteile werden mit dem Verfahren und der Vorrichtung
im Sinne der Erfindung beseitigt.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die
rechtwinkligen Koordinaten der Reflexe gleichzeitig und unabhängig voneinander in
Drehungen verwandelt werden, wobei die Koordinate z, die der Translation des Films
während der Aufnahme und damit der Drehung des Kristalls, bzw. des reziproken Gitters
entspricht, als Drehung auf einen Hebel übertragen wird, so daß dessen Drehungswinkel
dem des Kristalls während der Aufnahme gleich ist, während die dazu senkrechte Koordinate
x, die dem Ablenkungswinkel entspricht, als Drehung auf einen zweiten Hebel übertragen
wird, so daß dessen Drehwinkel dem Ablenkungswinkel gleich ist.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert:
In Fig. 1 sei z die Koordinate des Reflexes, die der Translation des Films während
der Aufnahme und damit der Drehung des Kristalls bzw. des reziproken Gitters entspricht.
x sei die Koordinate des Reflexes. die dem Beugungswinkel des Röntgen strahls entspricht,
der den betreffenden Reflex erzeugt. Auf dem Koordinatentisch 1 ist ein in Richtung
der z-Koordinate bewegliches Lineal 2 angeordnet, durch welches die Koordinate über
eine Schnur 3 und Schnurscheibe 4 in eine Drehung eines einarmigen Hebels 5 umgeformt
wird, so daß dessen Drehwinkel des Kristalls bzw. des reziproken Gitters gleich
ist. Am freien Ende des Hebels 5 ist ein zweiter Hebel 6 derartig angebracht, daß
die Achsen beider Hebel parallel sind
und ihr Abstand veränderlich
ist. Der zweite Hebel 6 trägt an seinem freien Ende eine Schreibvorrichtung 7, unter
welcher die Schreibfläche 14 liegt und deren Abstand vom Drehpunkt des Hebels 6
ebenfalls verändert werden kann. Die Achse 8 dieses zweiten Hebels 6 trägt eine
Schnurscheibe 9, auf die mittels einer zentral durch die hohle Achse 10 des einarmigen
Hebels 5 geführten und durch eine Rolle 11 umgelenkten Schnur oder durch andere
Übertragungsmittel (z. B. elektrische) die dem Beugungswinkel entsprechende Koordinatex
der Reflexe von dem Lineal 12 zugeführt wird. Der Radius der Schnurscheibe 9 ist
gleich dem Radius des Filmzylinders des Weissenberggoniometers, mit dem die Aufnahme
hergestellt wurde. Mittels einer Spannrolle 13 kann der zweite Hebel 6 so eingestellt
werden, daß die Spitze der Schreibvorrichtung in der gemeinsamen Ebene der Achsen
beider Hebel 5 und 6 liegt, wenn das Lineal 12 für die x-Isoordinate auf den Wert
Null für den Ablenkungswinkel, d. h. auf die Spur des Primärstrahls auf dem Film,
eingestellt ist. Durch geeignete Wahl des Abstandes der Achsen der beiden Hebel
sowie des Abstandes der Schreibvorrichtung von der Achse des zweiten Hebels 6 kann
das Umzeichengerät allen Arten von Äveissenbergdiagrammen angepaßt werden.
-
Zur Eingabe der Koordinaten kann auch jeder beliehige andere Koordinatengeber
dienen. Die Vorrichtung kann auch dazu dienen, gleichzeitig mit der Umzeichnung
in das unverzerrte reziproke Gitter die Schwärzung der Reflexe, d. h. ihre Intensitäten
zu messen, indem statt der Marke (Fadenkreuz, Lupe) der Film mit einem Lichtbündel
abgetastet wird, dessen Schwächung durch die Filmschwärzung photoelektrisch gemessen
und registriert wird. Die Vorrichtung kann zu diesem Zweck an ein handelsübliches
Photometer mit Koordinatentisch angebaut werden.
-
Liegt das reziproke Gitter bereits vor, so kann mit Hilfe der Vorrichtung
ein bestimmter Reflex auf dem Film auf sein Vorhandensein oder seine Intensität
hin geprüft werden. Man braucht dazu die Marke nur so zu führen, daß der Schreibstift
auf den betreffenden Punkt des reziproken Gitters zeigt. Der gesuchte Reflex muß
sich dann mit der Marke decken.
-
Ferner ermöglicht die Vorrichtung die vollkommen automatische Umzeichnung.
Dazu kann die beschriebene Anordnung so abgeändert werden, daß eine Photozelle den
Film abtastet, z. B. zeilenweise, und jede Änderung des Lichtstroms auf die Photozelle
die Schreibvorrichtung auslöst. Bei der Untersuchung fehlgeordneter Strukturen,
bei denen eine kontinuierliche Intensitätsverteilung im reziproken Raum (auf sogenannten
Stäben) auftritt, kann die Vorrichtung dazu benutzt werden, diese Stäbe gleichmäßig
abzutasten, indem der Schreibstift mit gleichbleibender Geschwindigkeit eine reziproke
Gittergerade entlanggeführt wird.
-
In Verbindung mit einem Zählrohrgoniometer kann die Vorrichtung einerseits
dazu benutzt werden, gleichzeitig mit der Registrierung der Reflexe das reziproke
Gitter zu zeichnen, andererseits kann man, wenn einige Reflexe gefunden und die
entsprechenden
reziproken Gitterpunkte aufgezeichnet sind, das reziproke Gitter nach
diesen Punkten vervollständigen und dann nach diesem Gitter die Einstellung von
Kristall und Zählrohr vornehmen. Der Umstand, daß man nicht die gesamte reziproke
Ebene abzutasten braucht. sondern nur die nächste Umgebung der reziproken Gitterpunkte,
bedeutet eine wesentliche Zeitersparnis.
-
Fig. 2 zeigt ein Beispiel für diese Anwendung, wobei die Drehwinkel
des Kristalls 15 und des Zählrohres mit Hilfe von Zahnrädern 17 bis 20 auf beide
Hebel übertragen werden. Um beide Drehungen voneinander unabhängig zu machen, ist
dabei die Zwischenschaltung eines Differentials 21 notwendig, dessen Gehäuse, das
die Achse der Planetenräder trägt, über ein Zahnradpaar 22 mit der halben Winkelgeschwindigkeit
wie der Hebel 5 angetrieben wird.
-
PATENTANSPROCHE: 1. Verfahren zum automatischen Umzeichnen von Röntgengoniometeraufnahmen
nach W e iss e n -berg in das unverzerrte reziproke Gitter, dadurch gekennzeichnet,
daß die rechtwinkligen Koordinaten der Reflexe gleichzeitig und unabhängig voneinander
in Drehungen verwandelt werden, wobei die Koordinate (z), die der Translation des
Films während der Aufnahme und damit der Drehung des Kristalls bzw. des reziproken
Gitters entspricht, als Drehung auf einen Hebel übertragen wird, so daß dessen Drelmngswinkel
dem des Kristalls während der Aufnahme gleich ist, während die dazu senkrechte Koordinate
(x), die dem Ablenkungswinkel entspricht, als Drehung auf einen zweiten Hebel übertragen
wird, so daß dessen Drehwinkel demAblenkungswinkel gleich ist.