DE9002130U1 - X-ray diffractometer - Google Patents
X-ray diffractometerInfo
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Description
Röntgendiffraktometer
5X-ray diffractometer
5
Die Erfindung bezieht sich auf ein Röntgendiffraktometer mit einem Röntgenstrahier, einem Detektor und einem Probenhalter, die relativ zueinander bewegbar in einem Goniometersystesa angeordnet sind.The invention relates to an X-ray diffractometer with an X-ray emitter, a detector and a sample holder, which are arranged so as to be movable relative to one another in a goniometer system.
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Bekannte Giffraktoeeter weisen ein Gonioiaeiersystem mit zwei konzentrischen Goniometerkreisen auf, wobei der Probenhalter auf dem inneren Goniometerkreis um eine durch die Probenoberfliche gehende Achset und der an dem äußeren C^niometerkreis bei .-tigte i^etektc- um die gleiche Achse schwenkbar sind.Known goniometers have a goniometer system with two concentric goniometer circles, whereby the sample holder on the inner goniometer circle can be pivoted about an axis passing through the sample surface and the detector attached to the outer goniometer circle can be pivoted about the same axis.
In de* Grundstellung liegen die Mittelachse <*<es Strahlengangs des Röntgenstrahlen (Primärstrahl) und die Mittelachse des Strahlengangs in den Detektor in der Oberflächenebene der Probe.In the basic position, the central axis of the X-ray beam path (primary beam) and the central axis of the beam path into the detector lie in the surface plane of the sample.
2020
Diffraktometer können als 2 Teta/Teta-Diffraktometer betrieben werden, bei dem die Probenoberfläche jeweils einen Winkel 2 reta zwischen Primärstrahl und auf der Oberfläche reflektiertem Strahl halbiert (1 : 2-Bedingung nach Bragg-Brentano), oder als 2 Teta/Omega-Diffraktometer, bei dem keine feste Zuordnung zwischen dem Winkel 2 Teta und der Winkelstellung der Probenoberfläche (Winkel Omega) besteht.Diffractometers can be operated as 2 Teta/Teta diffractometers, in which the sample surface halves an angle 2 reta between the primary beam and the beam reflected on the surface (1:2 condition according to Bragg-Brentano), or as 2 Teta/Omega diffractometers, in which there is no fixed relationship between the angle 2 Teta and the angular position of the sample surface (angle Omega).
Bei der Verwendung von relativ schweren und/oder gegen Erschütterungen empfindlichen, insbesondere flüssigkeitsgekühlten Halbleiterdetektorsystemen muß für die Bewegung des Detektors ein erheblicher mechanischer Aufwand getrieben werden.When using relatively heavy and/or vibration-sensitive, especially liquid-cooled semiconductor detector systems, considerable mechanical effort must be made to move the detector.
Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, ein Röntgendiffraktometer zu schaffen, bei welchem bei nicht über das übliche hinäusgehendeffi ffiechanischen und konstruktiven Aufwand auch schwere und/oder gegen Mikrophonie empfindliche Detektoren eingesetzt werden können.The invention, as characterized in the claims, solves the problem of creating an X-ray diffractometer in which heavy and/or microphonic-sensitive detectors can be used without requiring mechanical and structural effort that goes beyond the usual.
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Es bedarf nur relativ geringfügiger Änderungen an dem Goniometersystem eines herkömmlichen Röntgendiffraktometers, um auch schwere, insbesondere flüssigkeitsgekühlte Halbleiterdetektoren einsetzen zu können.Only relatively minor changes to the goniometer system of a conventional X-ray diffractometer are required to be able to use heavy, particularly liquid-cooled semiconductor detectors.
Zur Erläuterung der Erfindung sind in den Figuren 1 und 2 das Aufbau- und Betriebsprinzip eines erfindungsgemäßen Röntgendiffraktometers dargestellt.To explain the invention, the construction and operating principle of an X-ray diffractometer according to the invention are shown in Figures 1 and 2.
Figur 3 zeigt schematisch ein Ausf^nrungsbeispiel. 10Figure 3 shows a schematic example of an embodiment. 10
In jen Figuren sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In those figures, like parts are provided with like reference symbols.
Das Goniometersystem 1 des Röntgendiffraktometers besteht im wesentlichen aus zwei konzentrischen Goniometerkreisen, die teller- oder ringscheibenförmig ausgebildet und mittels eines Getriebemotors drehbar sind. In der Mitte des inneren Goniometerkreises 2 ist eine Probenhalterung 4 für die Probe P derart angeordnet, daß die Drehachse des Goniometersystems in der Ebene der Probenoberfläche liegt.The goniometer system 1 of the X-ray diffractometer essentially consists of two concentric goniometer circles, which are shaped like plates or ring disks and can be rotated by means of a gear motor. In the middle of the inner goniometer circle 2, a sample holder 4 for the sample P is arranged in such a way that the axis of rotation of the goniometer system lies in the plane of the sample surface.
An dem äußeren Goniometerkreis 3 ist der Röntgenstrahier R befestigt. Die von dessen Brennfleck B ausgehende Röntgenstrahlung fällt durch die Aperturblende 5 auf die Probenoberfläche der Probe P, wird dort gebeugt und gelangt durch eine Streustrahlblende 6 und eine Detektorblende 7 in den ortsfest angeordneten Detektor D, beispielsweise einen mit flüssigem Stickstoff gekühlten Halbleiterdetektor auf Ge- oder Sl-Li-Basis. The X-ray emitter R is attached to the outer goniometer circle 3. The X-ray radiation emanating from its focal spot B falls through the aperture diaphragm 5 onto the sample surface of the sample P, is diffracted there and passes through a scattered beam diaphragm 6 and a detector diaphragm 7 into the stationary detector D, for example a Ge or Sl-Li-based semiconductor detector cooled with liquid nitrogen.
In der in Figur 1 dargestellten Position befinden sich der Röntgenstrahier R in seiner Anfang^position gegenüber dem ortsfesten Detektor D (2 Teta = 0#) wie auch dor Probenhalter 4 mit der Probe P (Omega «0*).In the position shown in Figure 1, the X-ray emitter R is in its initial position opposite the stationary detector D (2 Teta = 0 # ) as is the sample holder 4 with the sample P (Omega «0*).
In der Figur 2 ist die 90*-45'-Posltion dargestellt* d. hM der Röntgenstrahier R ist mit dem äußeren Goniometerkreis um 90* aus seiner Anfangslage gedreht (2 Teta = 90*), der Probenhalter 4 ,i)3.t der Probe P um den halben Winkel 2 Teta, entspre-In Figure 2, the 90*-45' position is shown* i.e. M the X-ray emitter R is rotated with the outer goniometer circle by 90* from its initial position (2 Teta = 90*), the sample holder 4 ,i)3.t of the sample P by half the angle 2 Teta, corresponding to
622 02 02622 02 02
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chend Omega - 45". Strahlrichtung des Röntqenstrahlers und Einfallsrichtung des Strahls in den Detektor bilden einen Winkel von 90°.accordingly Omega - 45". Beam direction of the X-ray source and direction of incidence of the beam into the detector form an angle of 90°.
Figur 3 zeigt ein Goniometersystem 1, schematisch dargestellt in einer Ansicht von oben. Man erkennt den mit Hilfe einer
Flanschverbindung 8 ortsfest an dem Goniometergehäuse 9 angebrachten Detektor D mit einer Halterung 10 für Blenden, beispielsweise
Streustrahlblende 6 und die Detektorblende 7. Die Probenhalterung 4 mit der Probe P befindet sich zentrisch auf
dem inneren Goniometerkreis, der als Scheibe ausgebildet und von dem äußeren Goniometerkreis 3 in Ringscheibenform umgeben
ist.
Der Röntgenstrahier R ist mit Hilfe eines Winkelflansches 11 an dem äußeren Goniometerkreis 3 befestigt, welcher auch die
Blendenbasis 12 zur Aufnahme von Aperturblenden 5 oder Monochromatoren
trägt. Diametral gegenüber dem Röntgenstrahier R ist auf dem äußeren Goniometerkreis 3 ein Gegengewicht 13
befestigt, dessen Masse der des Röntgenstrahlen R entspricht.Figure 3 shows a goniometer system 1, schematically shown in a view from above. The detector D can be seen, which is fixed to the goniometer housing 9 using a flange connection 8, with a holder 10 for apertures, for example the scattered beam aperture 6 and the detector aperture 7. The sample holder 4 with the sample P is located centrally on the inner goniometer circle, which is designed as a disk and is surrounded by the outer goniometer circle 3 in the form of an annular disk.
The X-ray emitter R is attached to the outer goniometer circle 3 by means of an angle flange 11, which also carries the diaphragm base 12 for receiving aperture diaphragms 5 or monochromators. Diametrically opposite the X-ray emitter R, a counterweight 13 is attached to the outer goniometer circle 3, the mass of which corresponds to that of the X-ray emitter R.
Das Goniometersystem 1 kann in an sich bekannter Weise entweder im 2 Teta/Teta- oder im 2 Teta/Omega-Modus betrieben werden.The goniometer system 1 can be operated in a conventional manner either in 2 Teta/Teta or in 2 Teta/Omega mode.
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Claims (5)
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