DE1497542C - Röntgenstrahlen Diffraktometer - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Röntgenstrahlen-Dif- Durch den monostabilen Multivibrator 9 wird ein

fraktometer mit einer stufenförmig abtastenden Meß- verzögerter Impuls erzeugt, der dem Startimpuls ent-

und Registriereinrichtung zur Bestimmung und Auf- spricht. Die Verzögerungszeit des resultierenden Im-

zeichnung der Intensitäten der Beugungserscheinun- pulses wird so festgelegt, daß sie gleich der Zeit ist,

gen von Röntgenstrahlen. 5 die erwünscht ist, um die Digitalzähler 2 und 12 zu-

Bei den bekannten Röntgenstrahlen-Diffrakto- rückzustellen. Der verzögerte Impuls wird einem metern werden die Intensitäten der Linien der Beu- Flip-Flop-Kreis 14 zugeführt. Gleichzeitig nimmt der gungserscheinungen durch intermittierende Bewegung linke Teil F des Flip-Flop-Kreises 14 die Schalteines Goniometers innerhalb eines bestimmten Meß- stellung »Aus« ein, während der rechte Teil F die winkelbereiches.. bestimmt, wodurch ein etwaiger. io Schaltstellung »Ein« hat. Gitterkreise 1 und 11, Fehler ausgeschaltet werden soll, der von den Inten- ,die normalerweise geschlossen sind, werden durch sitäten der gebeugten Röntgenstrahlen abhängig ist. die Ausgangsspannung des F-Teiles des Flip-Flop-

Das Prinzip einer bekannten Einrichtung (USA.- Kreises geöffnet.

Patentschrift 2 619 600) beruht auf der Tatsache, daß Während der Zeit, während der der Gitterkreis 1

die zum Summieren einer vorbestimmten Zahl von 15 geöffnet ist, gelangen Signale D eines nicht darge-

Röntgenstrahlenquanten benötigte Zeit in einen stellten Detektors durch das Gitter und werden durch

Widerstand umgeformt wird. Ein etwaiger Fehler den Digitalzähler 2 gezählt.

wird hierdurch verringert und überdies konstant ge- Genaue Zeitimpulse eines Generators 10, der halten. Zu der Durchführung dieses Verfahrens ist einen Kristalloszillator mit genauen Zeitintervallen bei der bekannten Einrichtung ein motorangetrie- 20 und Zeitkonstanten aufweist, werden durch ein benes, schraubenförmiges Potentiometer erforderlich. Gitter 11 geleitet und sodann dem Digitalzähler 12 Die hieran nach der erfolgten Summation anliegende zugeführt. Wenn der Digitalzähler 12 die vorbe-Spannung wird verwendet, um den für die Betäti- stimmte Zahl an Impulsen gezählt hat, leitet ein vorgung einer Schreib- oder Aufnahmefeder notwendigen her eingestellter Kreis 13 einen Impuls dem .Flip-Strom zu regeln. Des weiteren werden ein kompli- 35 Flop-Kreis 14 zu.

ziertes Schrittschaltwerk, ein spezielles Aufzeich- In diesem Fall muß der Zeitabstand zwischen den nungsgerät und eine Regelvorrichtung für die Steue- in dem Kreis 13 erzeugten Impulsen so eingestellt rung der genannten Baugruppen benötigt. Dieser werden, daß er kürzer ist als der für die Startim-Aufbau macht die genannte Anordnung kompliziert pulse. Dies ist deshalb erforderlich, da, wenn der sowie teuer in Herstellung und Wartung. 30 Zeitabstand länger ist als der für die Startimpulse,

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die nachfolgenden Startimpulse in den monostabilen daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rönt- Multivibrator 9 eintreten und verzögerte Impulse dem genstrahlen-Diffraktometer zu schaffen, das sich Flip-Flop-Kreis 14 zugeführt werden, bevor ein Zydurch einen einfacheren und billigeren Aufbau aus- klus beendet ist. Dies bedeutet, daß die nachfolgenzeichnet und bei dem insbesondere das motorange- 35 den Impulse nutzlos wären und eine genaue Messung triebene, schraubenförmige Potentiometer für die Er- verhindert würde. Der Ausdruck »ein Zyklus« bezieht zeugung einer zur Meßzeit reziproken Größe, die ge- sich auf einen vollständigen Zyklus hinsichtlich der nannte Regelvorrichtung sowie die Verwendung Arbeitsweise des elektrischen Schaltkreises in Zueines speziellen Aufzeichnungsgerätes vermieden sammenhang mit einem Startimpuls,
werden können. 40 Die in dem Kreis 13 erzeugten Impulse werden

Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch dem Flip-Flop-Kreis 14 zugeführt, dessen »Ein«- und

die Kombination folgender Merkmale: »Aus«-Stellung sich umgekehrt hat. Wenn der linke

Ein Impulsgeber, der einen der intermittierenden Teil des Flip-Flop-Kreises 14 die Stellung »Ein« einBewegung des Goniometers entsprechenden Start- nimmt, verschwindet der Ausgang, der den Gittern 1 impuls erzeugt; einen ersten Zähler, der, ausgelöst 45 und 11 zugeführt wurde, und die Gitter werden sodurch den Startimpuls, über ein bestimmtes Zeitinter- mit geschlossen. In anderen Worten ausgedrückt, die vall die von einem Detektor kommenden Signale Gitterkreise 1 und 11 bleiben geschlossen, bis der zählt; einen Generator, der genaue Zeitimpulse er- nächste verzögerte Impuls dem Flip-Flop-Kreis 14 zeugt, und einen zweiten Zähler, der, ausgelöst durch zugeführt wird.

den Startimpuls, mit der Zählung von einer bestimmten 50 Während der Öffnungszeit des Gitterkreises 1 wer-

Anzahl dieser Zeitimpulse beginnt sowie nach Ablauf den die von dem Digitalzähler 2 gezählten Signale D

einer vorbestimmten Zeit den ersten Zähler sperrt, einem D-A-Umformer 3 zugeführt, der sie in eine

und eine Registriereinrichtung, die nur die von dem Spannung E_a umformt. Diese Spannung wird einem

ersten Zähler während der bestimmten Zeit empfan- Eingang 4 einer Registriereinrichtung zugeführt, die

genen Werte aufzeichnet. 55 die Beugungserscheinungen aufnimmt und registriert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist aus der Die Differenz zwischen der Spannung E_a und einer

nachfolgenden Beschreibung und an Hand der Zeich- Spannung E_r — E_r ist die Ausgangsspannung eines

nung ersichtlich. Es zeigt Potentiometerkreises, der aus einem veränderlichen

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines erfindungsge- Widerstand 6 und einer Gleichstromquelle 5 besteht —

mäßen elektrischen Schaltkreises, 60 wird durch einen Servoverstärker 7 und Transistoren

Fig. 2 die mit der erfindungsgemäßen Vorrich- la und 76 verstärkt. Diese verstärkte Spannungs-

tung registrierten Beugungserscheinungen. differenz treibt einen Servomotor 8 an. Der veränder-

In dem in Fig. 1 dargestellten elektrischen Schalt- liehe Widerstand6 des Potentiometerkreises ist mit

kreis werden Startimpulse S, die aus Impulsen eines dem Servomotor 8 verbunden, so daß der Servomotor

Impulsgebers 29 abgeleitet sind, einem monostabilen 65 sich so lange dreht, bis E_a und E_r ausgeglichen sind

Multivibrator (1-Schuß-Multivibrator) 9 und Digital- (E_a-E_r = 0).

zählern 2 und 12 zugeführt. Der Zeitabstand zwischen Um den Servomotor 8 entsprechend dem FHp-

den Startimpulsen ist größer als 30 Sekunden. Flop-Kreis 14 anzutreiben, wird ein Relais 17 in

einem Steuerkreis so angeordnet, daß der Servomotor 8 nur dann getrieben wird, wenn die Kontakte des Relais 17 unterbrochen sind. In F i g. 1 der Zeichnung sind diese Kontakte jedoch geschlossen dargestellt. Der Steuerkreis für die Aufnahme- und Registriereinrichtung weist außer dem Relais 17 noch einen monostabilen Multivibrator 15 und einen Relaisantrieb 16 auf.

Wenn der rechte Teil F des Flip-Flop-Kreises 14 in die »Aus«-Stellung überwechselt, wird sein Ausgangsimpuls dem monostabilen Multivibrator 15 zugeführt. Gleichzeitig erzeugt der monostabile Multivibrator 15 einen Ausgangsimpuls bestimmter Zeitdauer, während der der Relaisantrieb 16 betätigt wird, so daß die Relaiskontakte unterbrochen werden.

Wenn die Relaiskontakte unterbrochen sind, wird der Servomotor 8 entsprechend der Spannungsdifferenz zwischen E_a und E₇. angetrieben.

Eine nicht dargestellte Schreibfeder, die durch den Servomotor angetrieben wird, schreibt somit ent- ao sprechend den Quanten und der Größe und Menge des Eingangssignals rechtwinklig zur Bewegung einer Registrierkarte.

Wenn die Zeitdauer des monostabilen Multivibrators 15 zu Ende ist, werden die Kontakte geschlossen, und die Schreibfeder bleibt so lange in Ruhe, bis die Kontakte sich wieder öffnen. Während der Zeit des Schreibens und der Aufnahme ist die Schreibfeder stationär festgelegt, d. h., es wird eine parallele Linie entsprechend der Bewegung der Aufnähme und Registrierkarte ausgezogen.

Es wird somit gemäß der vorstehenden Arbeitsweise ein Beugungsbild (s. F i g. 2) erzielt. Auf der Ordinate ist die Intensität der gebeugten Röntgenstrahlen dargestellt, auf der Abszisse ist der Winkel eines Goniometers aufgetragen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Röntgenstrahlen-Diffraktometer mit einer Einrichtung zum schrittweisen Abtasten und Messen der Intensitäten der Beugungserscheinungen von Röntgenstrahlen, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

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einen Impulsgeber (29), der einen der intermittierenden Bewegung des Goniometers entsprechenden Startimpuls erzeugt;
einen ersten Zähler (2), der, ausgelöst durch den Startimpuls, über ein bestimmtes Zeit-Intervall die von einem Detektor (D) kommenden Signale zählt;

einen Generator (10), der genaue Zeitimpulse erzeugt,
einen zweiten Zähler (12), der, ausgelöst durch den Startimpuls, mit der Zählung von einer bestimmten Anzahl dieser Zeitimpulse beginnt, sowie nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit den ersten Zähler (2) sperrt, und

eine Registriereinrichtung, die nur die von dem ersten Zähler (2) während der bestimmten Zeit empfangenen Werte aufzeichnet.

2. Röntgenstrahlen-Diffraktometer gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch

a) einen monostabilen Multivibrator (9), zur Erzeugung eines verzögerten Impulses, der einem Startimpuls entspricht;

b) einen Flip-Flop-Kreis (14), der durch den verzögerten Impuls betätigt wird oder durch einen Impuls, der in einem Kreis (13) erzeugt wird;

■ c) zwei Gitterkreise (1, 11), von denen der eine Signale eines Detektors und der andere zeitgenaue Signale eines Generators (10) weiterleitet, wobei beide Gitterkreise (1,11) mit dem Ausgang des Flip-Flop-Kreises (14) in Verbindung stehen;

d) einen Kreis (13), der einen Impuls erzeugt und denselben dem Flip-Flop-Kreis (14) zuführt, wenn der zweite Zähler (12) die durch den Kreis (13) vorbestimmte Zahl an zeitgleichen Impulsen gezählt hat;

e) Mittel (3) zur D-A-Umformung der vom ersten Zählkreis (2) gezählten Impulse.

3. Röntgenstrahlen-Diffraktometer nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung für die Aufnahme- und Registriereinrichtung, bestehend aus einem monostabilen Multivibrator (15), einem Relais (17) und einem Relaisantrieb (16), der eine Betätigung der Kontakte des Relais (17) bewirkt, wenn ein Ausgangsimpuls bestimmter Zeitdauer in dem monostabilen Multivibrator (15) auftritt.

4. Röntgenstrahlen-Diffraktometer nach Anspruch 1 mit 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (4, 5, 6, 7, la, Ib, 8) zur Aufnahme und zur Registrierung des Ausgangssignals der D-A-Umformeinrichtung, die in Übereinstimmung mit der Steuereinrichtung während der vorbestimmten Zeit arbeiten und sonst eine Bewegung des Servomotors verhindern.

5. Röntgenstrahlen-Diffraktometer gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die mechanische Antriebseinrichtung des Goniometers ein Schalter betätigt wird, durch den die Startimpulse (5) ausgelöst werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen