ITVI20100207A1 - Diffrattometro a raggi x perfezionato e procedimento di montaggio del suddetto diffrattometro a raggi x perfezionato - Google Patents

Description

DIFFRATTOMETRO A RAGGI X PERFEZIONATO E PROCEDIMENTO DI MONTAGGIO DEL SUDDETTO DIFFRATTOMETRO A RAGGI X PERFEZIONATO.

DESCRIZIONE

L’invenzione concerne un diffrattometro a raggi X a geometria Bragg-Brentano con configurazione theta-theta per la caratterizzazione cristallografica di campioni di materiali solidi, polveri e/o liquidi sottoposti ad analisi.

L'invenzione riguarda, altresì, il procedimento di montaggio del suddetto diffrattometro perfezionato a raggi X.

E’ noto che la diffrattometria dei raggi X à ̈ una tecnica sperimentale consolidata, che permette di indagare la struttura e la microstruttura dei materiali.

Tale tecnica consiste nell'irradiazione di un fascio di raggi X generati da un gruppo emettitore verso un campione, dal quale lo stesso fascio viene riflesso e acquisito da parte di un gruppo rilevatore.

E’ altrettanto noto che per poter usufruire di tale tecnica sono state sviluppate varie tipologie di strumenti, genericamente chiamati diffrattometri a raggi X, che presentano tra loro differenti caratteristiche costruttive e funzionali.

Infatti, ogni tipologia di diffrattometro a raggi X implementa una particolare tecnica geometrica, tra le quali, la così detta Bragg-Brentano risulta essere quella attualmente più adottata dai sistemi disponibili commercialmente.

Ulteriormente, nella stessa famiglia di diffrattometri a raggi X a geometria Bragg-Brentano esistono due macro-varianti realizzative che si distinguano a secondo di quali dei suddetti elementi (gruppo emettitore, campione e gruppo rilevatore) possono ruotare rispetto all’intero sistema e quali invece rimangono fisso, in modo da soddisfare la legge di Bragg.

In particolare, Ã ̈ nota una prima configurazione chiamata in gergo tecnico theta-2theta, per la quale il gruppo emettitore rimane fisso e viene fatto ruotare il campione di un angolo theta e contemporaneamente il gruppo rilevatore di un angolo 2theta.

Diversamente, la seconda delle suddette varianti, implementabile nei diffrattometri a raggi X a geometria Bragg-Brentano e adottata, come descritto di seguito, con il diffratto metro a raggi X dell’invenzione, à ̈ la così detta configurazione theta-theta.

Tale configurazione prevede che sia il campione a rimanere fisso rispetto al sistema, mentre il gruppo emettitore ed il gruppo rilevatore, chiamato in gergo tecnico “detector†, ruotano indipendentemente e contemporaneamente attorno al campione di un angolo theta.

Dal punto di vista costruttivo quest’ultima tipologia di diffrattometro comprende un sistema goniometrico che presenta la duplice funzione di supportare e, soprattutto, di regolare la rotazione dei suddetti gruppi emettitore e rilevatore.

In particolare, tale sistema goniometrico comprende un corpo di supporto a cui sono associati due distinti apparati di movimentazione al primo dei quali à ̈ connesso il gruppo emettitore e al secondo à ̈ collegato il gruppo rilevatore.

Secondo la tecnica nota ciascuno dei suddetti apparati di movimentazione comprende un motore atto a porre in movimento una serie di cinematismi di trasmissione, che comunemente, comprendono una vite senza fine la quale, a sua volta, collabora con una ruota dentata, su cui à ̈ fissato, come detto, uno dei due suddetti gruppi. La struttura così realizzata, tuttavia, presenta una serie di inconvenienti che vengono descritti di seguito.

Un primo importante inconveniente consiste nel fatto che tali tipologie di diffrattometri a raggi X comprendono un numero notevole di componenti.

Questo comporta, svantaggiosamente, un’elevata difficoltà nell’eseguire il loro montaggio e la loro manutenzione.

Più precisamente, non risulta semplice eseguire la regolazione e la registrazione di precisione dei movimenti dei vari componenti e in particolare del gruppo emettitore e del gruppo rilevatore.

Tali apparati infatti contribuiscono alla determinazione di fenomeni come attriti, usure e difetti ciclici di moto che peggiorano considerevolmente le prestazioni dell’intero diffrattometro.

In particolare, possono verificarsi problemi di elasticità e giochi meccanici, sempre presenti quando si utilizzano organi di conversione di trasmissione e/o conversione di moto, che compromettono l’ottimale funzionamento dei diffrattometri a raggi X deM’arte nota. Inoltre, ancora svantaggiosamente, il numero elevato di componenti aumenta la probabilità che si verifichino guasti dei suddetti diffrattometro.

Complessivamente, tutti questi svantaggi, dovuti all'utilizzo di tali diffrattometri dell'arte nota, comportano dunque una diminuzione della precisione, della qualità e della ripetibilità dei risultati ottenuti dall’analisi del campione.

Infine, un ulteriore svantaggio consiste nel fatto che i suddetti gruppi di movimentazione così realizzati contribuiscono notevolmente ad aumentare l’ingombro dell’intero diffrattometro.

La presente invenzione intende superare gli inconvenienti detti.

In particolare l’invenzione si pone lo scopo di realizzare un diffrattometro a raggi X perfezionato la cui struttura sia notevolmente semplificata e comprenda un numero molto limitato di componenti rispetto ai diffrattometri dell’arte nota.

Di conseguenza, un ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ la realizzazione di un diffrattometro a raggi X perfezionato che consenta di ottenere una maggiore precisione e ripetibilità di posizionamento e di movimento dei vari componenti, diminuendo considerevolmente il verificarsi di attriti ed usure, diversamente dai diffrattometri dell’arte nota.

Perciò, un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ la realizzazione di un diffrattometro a raggi X perfezionato che consenta di ottenere una maggiore precisione e una maggiore qualità dei risultati dell’analisi dei vari campioni, rispetto a quelli ottenuti con i diffrattometri dell’arte nota.

Di conseguenza, altro scopo dell’invenzione à ̈ la realizzazione di un diffrattometro a raggi X perfezionato che sia più facile da montare e su cui risulta semplice eseguire le operazioni di manutenzione.

Infine, non ultimo scopo dell’invenzione à ̈ la realizzazione di un diffrattometro a raggi X perfezionato con una struttura maggiormente compatta rispetto ai diffrattometri deN’arte.

Gli scopi detti sono raggiunti da un diffrattometro a raggi X perfezionato avente le caratteristiche secondo la rivendicazione principale.

Fa parte dell’invenzione anche il procedimento di montaggio del diffrattometro a raggi X dell’invenzione.

Ulteriori caratteristiche del diffrattometro a raggi X perfezionato vengono descritte nelle rivendicazioni dipendenti.

Vantaggiosamente la struttura del diffrattometro a raggi X perfezionato dell’invenzione consente di ottenere una maggiore rigidità strutturale.

Ancora vantaggiosamente il diffrattometro a raggi X perfezionato dell’invenzione consente l’esecuzione delle analisi su campioni di dimensioni anche piuttosto elevate.

Infine vantaggiosamente, il diffrattometro a raggi X dell’invenzione presenta un costo di realizzazione e di manutenzione notevolmente ridotto rispetto a quelli dei diffrattometri deN’arte nota.

Gli scopi ed i vantaggi detti verranno meglio evidenziati durante la descrizione di una preferita forma di esecuzione dell’invenzione che viene data al seguito a titolo indicativo e non limitativo facendo riferimento alle allegate tavole di disegno ove:

- la fig. 1 rappresenta una vista assonometrica del diffrattometro a raggi X perfezionato dell’invenzione;

- la fig. 2 rappresenta una vista assonometrica del corpo di supporto tubolare appartenete al diffrattometro a raggi X perfezionato dell’invenzione;

- la fig. 3 rappresenta la vista sezionata della porzione tubolare del corpo di supporto del diffrattometro a raggi X perfezionato dell'invenzione secondo un piano passante per l’asse longitudinale dello stesso corpo di supporto;

- la fig. 4 rappresenta la porzione tubolare del corpo di supporto secondo la fig. 3 su cui sono fissati i cuscinetti anulari;

- la fig. 5 rappresenta la porzione tubolare del corpo di supporto secondo la fig. 4 durante la fase di inserimento della flangia e dei due alberi tubolari da parti opposte del medesimo corpo di supporto;

- la fig. 6 rappresenta la porzione tubolare del corpo di supporto secondo la fig. 5 durante la fase di fissaggio delle due ghiere di montaggio con i relativi statori;

- la fig. 7 rappresenta la vista sezionata del diffrattometro a raggi X perfezionato dell'invenzione completo di tutti i componenti secondo un piano passante per l’asse longitudinale dello stesso diffrattometro;

- la fig. 8 rappresenta uno spaccato in vista assonometrica del diffrattometro a raggi X perfezionato dell'invenzione di fig. 7;

- la fig. 9 rappresenta in vista assonometrica un primo albero tubolare su cui à ̈ fissato il relativo rotore;

- la fig. 10 rappresenta in vista assonometrica il secondo albero tubolare su cui à ̈ fissato il relativo rotore.

Il diffrattometro a raggi X perfezionato dell’invenzione per la caratterizzazione cristallografica di campioni di materiale solidi, polveri e/o liquidi sottoposti ad analisi à ̈ rappresentato nel suo complesso nella fig. 1 ove à ̈ indicata con 1.

Tale diffrattometro a raggi X perfezionato 1 dell’invenzione à ̈ del tipo a geometria Bragg-Brentano in configurazione theta-theta, per cui à ̈ prevista la rotazione indipendente attorno al campione C da analizzare sia di un gruppo emettitore dei raggi X 2 (asse goniometrico thetal ) sia di un gruppo rilevatore 3 (asse goniometrico theta2) dei suddetti raggi X riflessi sul campione stesso, rappresentati sempre in fig. 1 .

Come si osserva in fig. 2, la preferita forma esecutiva dell’invenzione, prevede che il diffrattometro a raggi X 1 comprenda un corpo di supporto tubolare 4 provvisto di un basamento di appoggio 5 in modo da consentire all’intero diffrattometro a raggi X 1 di essere disposto e operare in posizione verticale.

Preferibilmente ma non necessariamente, come si nota sempre in fig.

2, la parte tubolare 6 di tale corpo di supporto 4 presenta una forma sostanzialmente cilindrica.

All’interno della concavità 7 della suddetta parte tubolare 6 à ̈ associata una flangia 8 provvista di un foro passante circolare e definita da due pareti contrapposte 10 e 11 , come si osserva in fig. 3. Non à ̈ escluso che in differenti forme esecutiva, il corpo di supporto 4 presenti la parte tubolare 6 non di forma cilindrica, purché nella sua concavità 7 sia presente la suddetta flangia 8.

Come si osserva in fig. 3, per quanto riguarda la preferita forma di esecuzione dell’invenzione, tale flangia 8 risulta collocata sostanzialmente in posizione intermedia all’interno della concavità 7 del corpo di supporto 4.

Preferibilmente ma non necessariamente, la flangia 8 Ã ̈ un elemento indipendente dal corpo di supporto 4 e viene fissato a quest'ultimo mediante opportuni primi mezzi di fissaggio.

Tuttavia, in una differente forma esecutiva, qui non descritta e non rappresentata non à ̈ escluso che tale flangia 8 sia ricavata direttamente sul corpo di supporto 4.

Inoltre, come si nota in fig. 4, in corrispondenza delle due pareti opposte 10 e 11 della flangia 8 sono associati, mediante secondi mezzi di fissaggio, come per esempio viti, rispettivamente un primo ed un secondo cuscinetto anulare 12 e 13, ciascuno dei quali ha la funzione di supportare in rotazione un albero tubolare 14 e 15, rappresentati rispettivamente nelle figg. 9 e 10.

Per poter minimizzare il più possibile gli errori di accoppiamento che potrebbero verificarsi tra i cuscinetti anulari 12 e 13 rispetto alla suddetta flangia 8 e quindi assicurare il montaggio coassiale dei suddetti cuscinetti anulari 12 e 13 in modo ottimale, quest’ultima, secondo la preferita forma esecutiva dell'invenzione, viene realizzata adottando procedure operative di estrema precisione.

Nella preferita forma esecutiva, qui descritta e rappresentata i due cuscinetti anulari 12 e 13 sono del tipo così detto radiale assiale di precisione.

Non à ̈ escluso che in differenti forme esecutive, i suddetti due cuscinetti anulari 12 e 13 siano di differente tipologia, purché consentano la rotazione dei relativi alberi tubolari 14 e 15 a loro associati e purché tali cuscinetti anulari 12 e 13 siano del tipo noto. Per quanto riguarda gli alberi tubolari 14 e 15, come si può osservare nelle figg. 5 e 6, uno di essi, nella preferita forma esecutiva l'albero tubolare indicato con 14 nelle figure, à ̈ disposto passante attraverso la flangia 8 e risulta coassiale internamente al secondo albero tubolare 15, in modo che entrambi presentino la loro estremità libera 141 e 151 sporgente dalla medesima parte del suddetto corpo di supporto 4.

In particolare, l’accoppiamento coassiale tra i suddetti due alberi tubolari 14 e 15 à ̈ un accoppiamento libero di precisione senza interferenza, essendo definito tra le superfici cilindriche affacciate dei due alberi tubolari 14 e 15 uno spazio libero di non interferenza.

In questo modo i due alberi tubolari 14 e 15, hanno la possibilità di ruotare uno sull’altro senza che si verifichino contatti e attriti che potrebbero determinare imprecisioni di misurazione.

Il diffrattometro a raggi X perfezionato 1 dell’invenzione, inoltre, come si osserva in fig. 7, prevede due motori 16 e 17 del tipo a trasmissione diretta servoazionati di conformazione anulare, chiamati in gergo tecnico “Direct Drive Frameless motors †, ognuno dei quali à ̈ atto a porre in rotazione attorno all’asse comune x uno degli alberi tubolari 14 e 15.

Tali tipologie di motori 16 e 17 presenta molteplici vantaggi sia intrinseci, sia ottenuti grazie al loro utilizzo nel particolare diffrattometro a raggi X 1 dell’invenzione.

Un primo importante vantaggio consiste nel fatto che il carico, che nel caso del diffrattometro a raggi X 1 dell’invenzione corrisponde a ciascuno dei due alberi tubolari 14 e 15, à ̈ associato direttamente al motore 16 e 17, eliminando perciò tutti i cinematismi di trasmissioni necessariamente presenti sui diffrattometri deN’arte nota.

Quindi la presenza dei suddetti motori a trasmissione diretta 16 e 17 consente di ottenere gli scopi principali dell’invenzione e cioà ̈ la realizzazione di un diffrattometro a raggi X 1 con un numero ridotto di componenti in cui i giochi meccanici tra motori e i relativi alberi tubolari sono assenti, contrariamente a quanto accade per i diffrattometri dell'arte nota in cui tali giochi sono dovuti alla presenza dei suddetti cinematismi di trasmissione, ottenendo così un sistema definito ad “elasticità zero†.

Perciò gli eventuali giochi meccanici riscontrabili nel diffratto metro a raggi X 1 dell'invenzione risultano notevolmente ridotti, in quanto riferibili soltanto ai suddetti cuscinetti anulari 12 e 13 di precisione, fornendo così all'intero sistema una maggiore rigidità,

Inoltre, come si vedrà meglio di seguito, la particolare forma ad anello cavo dei due motori 16 e 17 consente di ottenere una struttura dell’intero diffrattometro 1 idonea all’esecuzione dell’analisi di campioni C anche di dimensioni molto elevate, come per esempio alberi di trasmissione, ecc, che possono essere disposti passanti attraverso lo spazio interno della concavità 7.

Sempre per quanto riguarda i due motori a trasmissione diretta 16 e 17, come si osserva nelle figg. 5 e 6 , nella preferita forma esecutiva qui descritta, ciascuno dei loro rotori 161 e 171 viene fissato per incollaggio sulla superficie esterna del relativo albero tubolare 14 e 15.

Gli statori 162 e 172 di ciascun motore 16 e 17 vengono invece accoppiato solidalmente al corpo di supporto 4.

Più precisamente, come si nota nelle figg. 6 e 7, la preferita forma di esecuzione dell’invenzione prevede che gli statori 162 e 172 dei due motori 16 e 17 siano accoppiati solidalmente al corpo di supporto 4 mediante l’interposizione di relative ghiere di montaggio 18 e 19, disposte e fissate da parti opposte del corpo di supporto 4 stesso. Per poter raggiungere un’elevata precisione e ripetibilità del movimento dei due alberi tubolari 14 e 15 e quindi una notevole qualità dei risultati dell’analisi dei campioni C, il diffrattometro a raggi X 1 dell’invenzione prevede mezzi di misurazione angolare 20 operativamente associati a ciascun albero tubolare 14 e 15, in modo da determinare in maniera precisa la posizione angolare degli alberi tubolari stessi rispetto al corpo di supporto 4.

In particolare, la preferita forma esecutiva dell’invenzione prevede che ciascuno dei suddetti mezzi di misurazione angolare 20 sia un encoder relativo di precisione 201, come rappresentato in fig. 8.

Ancora, preferibilmente ma non necessariamente, ciascun encoder 201 risulta integrato su un relativo cuscinetto anulare 12 e 13, in modo da incrementare ulteriormente la precisione e la ripetibilità della misurazione.

Come si nota sempre in fig. 8, nel dettaglio, ciascuno dei suddetti encoder 201 comprende un nastro magnetico 202 posto sulla superficie cilindrica esterna della ralla interna del relativo cuscinetto anulare 12 e 13 solidale al relativo albero 14 e 15 e una testina di lettura 203 fissata solidalmente alla ralla esterna del medesimo cuscinetto anulare 12 e 13 e quindi al corpo di supporto 4.

Tuttavia, non à ̈ escluso che in differenti forme esecutive, qui non descritte e non rappresentate, i suddetti encoder 201 non siano integrati nei relativi cuscinetti anulari 12 e 13 ed, inoltre, non siano del tipo relativo.

Con l’utilizzo della suddetta tipologia di encoder relativi 201 , come à ̈ noto non sarebbe possibile stabilire l’esatto verso in cui ciascun albero tubolare 14 e 15 à ̈ ruotato rispetto alla posizione di “zero†dei suddetti mezzi di misura angolare 20 e quindi non sarebbe possibile determinare il corretto verso di rotazione da imporre agli assi goniometrici thetal e theta2 per riportarli in posizione di azzeramento.

Si sottolinea che tale operazione di azzeramento risulta necessaria soltanto in fase di avvio del diffrattometro a raggi X 1 dell'invenzione.

Per risolvere tale inconveniente, la preferita forma esecutiva dell’invenzione prevede che a ciascuno dei due alberi tubolari 14 e 15 siano associati anche mezzi di riconoscimento della rotazione 21 che, preferibilmente ma non necessariamente, comprendono, come si osserva in fig. 8, un elemento anulare 211 , solitamente un disco anulare, solidale in rotazione con il relativo albero tubolare 14 e 15 e in cui si individuano un primo tratto oscurato ed un secondo tratto chiaro, in modo da definire due tacche di posizionamento.

Inoltre, ciascuno di tali mezzi di riconoscimento della rotazione 21 comprende mezzi sensori 212 solidali al corpo di supporto 4 e atti a rilevare quale delle due suddette tacche à ̈ disposta, nel preciso momento, di fronte ad essi e quindi stabilire il verso in cui sono ruotati ciascuno dei suddetti alberi tubolari 14 e 15 rispetto allo “zero†.

Tuttavia, in differenti forme di esecuzione dell'invenzione, i suddetti mezzi di riconoscimento della rotazione 21 potrebbero essere realizzati in maniera differente da quanto appena descritto, purché consentano di stabilire il verso di rotazione per il riposizionamento dei due assi goniometrici thetal e theta2 in fase di ripartenza e purché la loro realizzazione sia compresa nello stato della tecnica.

Ovviamente, nella forma alternativa dell’invenzione in cui i suddetti mezzi di misurazione angolare 20 sono encoder del tipo assoluto, come accennato in precedenza, non risulta necessaria la presenza dei mezzi di riconoscimento della rotazione 21.

Per quanto riguarda le due estremità libere 141 e 151 degli alberi tubolari 14 e 15 come si nota in fig. 1 , ad esse sono associati il gruppo emettitore di raggi X 2 ed il gruppo rilevatore 3 dei raggi X diffratti dal campione C sottoposto ad analisi, in modo da definire, come detto in precedenza, rispettivamente, l’asse goniometrica thetal e l’asse goniometrica theta2 del diffrattometro 1 , tra loro coassiali e indipendenti in rotazione.

In particolare, la preferita forma esecutiva dell’invenzione, come si osserva sempre in fig. 1 , prevede che il gruppo rilevatore 3 dei raggi X sia associato all’albero tubolare 14 disposto passante attraverso la flangia 8 e coassiale internamente al secondo albero tubolare 15 al quale, a sua volta, à ̈ associato il gruppo emettitore di raggi X 2.

Questa scelta à ̈ dovuta al fatto che il gruppo emettitore di raggi X 2 presenta un peso più elevato rispetto al gruppo rilevatore 3 e quindi associandolo all’albero tubolare 15 con diametro maggiore à ̈ garantita una migliorare rigidità dell’intero diffrattometro 1.

Per quanto riguarda il gruppo emettitore a raggi X 2, in particolare, come si osserva in fig. 1 , esso comprende una cuffia 22 all’interno della quale à ̈ disposto un tubo a raggi X 23 ed un otturatore 24 che consente di inibire il passaggio verso l’esterno dei suddetti raggi, in caso di occorrenza.

Il gruppo ricevitore 3, invece, chiamato in gergo tecnico, come già detto, detector, comprende un dispositivo sensore 25 del fascio di raggi X e le relative ottiche 26.

Infine, come si osserva in fig.1 , il diffrattometro 1 secondo la preferita forma esecutiva dell'invenzione prevede mezzi di sostegno 27 associati in modo regolabile al corpo di supporto 4, dalla parte del gruppo emettitore 2 e del gruppo rilevatore 3, che consentono di sostenere in modo preciso il campione C di materiale da analizzare. In differenti forme esecutive del diffrattometro 1 a raggi X dell’invenzione non à ̈ escluso che tali mezzi di sostegno 27 non siano presenti, in quanto il campione C da analizzare potrebbe essere tenuto in posizione da apparati esterni al diffrattometro 1 stesso.

La particolare struttura del diffrattometro a raggi X perfezionato 1 dell’invenzione, come facilmente intuibile, consente vantaggiosamente di ottimizzare le relative operazioni di montaggio e di manutenzione, rispetto ai diffrattometri dell’arte nota.

Infatti, la suddetta invenzione riguarda anche la procedura di montaggio del diffrattometro a raggi X perfezionato 1 , le cui fasi sono descritte in dettaglio di seguito.

In particolare, l’operatore addetto al montaggio, dapprima, esegue il fissaggio di ciascuno dei suddetti cuscinetti anulari 12 e 13 ad una delle due pareti contrapposte 10 e 11 della flangia 8, come rappresentato in fig. 3.

La preferita forma esecutiva dell'invenzione, per la quale, come detto in precedenza, la flangia 8 risulta essere un elemento indipendente dal corpo di supporto 4 l'operazione appena descritta viene eseguita quando la stessa flangia 8 non à ̈ ancora stata associata al suddetto corpo di supporto 4, come si osserva in fig.5.

Successivamente, quindi il gruppo comprendente la flangia 8 con i cuscinetti anulari 12 e 13 viene fissato al corpo di supporto 4.

Non à ̈ escluso comunque che in differenti forme esecutive, per prima cosa, venga fissata la flangia 8 al corpo di supporto 4 e solo successivamente vengano montati i cuscinetti anulari 12 e 13 alla flangia 8 stessa.

Ulteriormente, in una forma esecutiva alternativa, per cui la flangia 8 risulti ricavata direttamente sul corpo di supporto 4, ovviamente i due cuscinetti anulari 12 e 13 vengono fissati introducendoli singolarmente, da parti opposte, all'interno della concavità 7 del corpo di supporto 4 e poi fissati sulle relative pareti 10 e 11 della flangia 8.

Come accennato in precedenza tale flangia 8 viene lavorata in maniera precisa, in modo che i due cuscinetti 12 e 13 possano essere fissati il più possibile in posizione coassiale tra loro.

Il procedimento di montaggio, inoltre, prevede il fissaggio di ciascun rotore 161 e 171 appartenete ai due motori 16 e 17 sul relativo albero tubolare 14 e 15, come si osserva in fig. 5.

Tale fissaggio, in particolare, secondo la preferita forma esecutiva dell’invenzione, avviene per incollaggio.

Successivamente, come indicato dalle frecce sempre di fig. 5, si procede all’inserimento dei due alberi tubolari 14 e 15 da parti opposte del corpo di supporto 4, in modo che, come detto in precedenza, uno dei due alberi tubolari, nella preferita forma esecutiva l'albero tubolare indicato con 14 nelle figure, risulti passante attraverso la flangia 8 e coassiale internamene con il secondo albero 15.

Tale disposizione consente, in primis, di sistemare le estremità libere 141 e 151 dei due alberi tubolari 14 e 15 dalla medesima parte del suddetto corpo tubolare 4.

In secondo luogo, tale conformazione dei vari componenti e le relative disposizioni, come si osserva in fig. 1 , consentono di definire un foro passante lungo l’intera struttura del diffrattometro 1, in modo da permettere, come accennato in precedenza, di analizzare anche campioni C di dimensioni e, in particolare modo, di lunghezze elevate disponendoli appunto passanti attraverso il suddetto foro.

Infine, il procedimento di montaggio del diffrattometro 1 dell’invenzione prevede di fissare i due statori 162 e 172 dei suddetti motori 16 e 17 da parti opposte del corpo di supporto 4, in modo che tali statori risultino sostanzialmente complanari con i relativi rotori 161 e 171 fissati, a loro volta, sugli alberi tubolari 14 e 15, come si osserva in fig. 7.

Oltre alle fasi appena descritte, il procedimento di montaggio del diffrattometro dell’invenzione può prevedere ulteriori fasi aggiuntive secondarie, qui non descritte in dettaglio, come per esempio l’operazione di montaggio dei mezzi di sostegno 27 del campione C o l’operazione di inserimento dei mezzi di riconoscimento della rotazione 21 .

In base a quanto detto si comprende, quindi che il diffrattometro a raggi X perfezionato 1 dell’invenzione e il procedimento di montaggio del suddetto diffrattometro raggiungono gli scopi prefissati.

In particolare l’invenzione raggiunge lo scopo di realizzare un diffrattometro a raggi X perfezionato la cui struttura sia notevolmente semplificata e comprenda un numero molto limitato di componenti rispetto ai diffrattometri dell’arte nota.

Di conseguenza, un ulteriore scopo raggiunto dall’invenzione à ̈ la realizzazione di un diffrattometro a raggi X perfezionato che consenta di ottenere una maggiore precisione e ripetibilità di posizionamento e di movimento dei vari componenti diminuendo considerevolmente il verificarsi di attriti ed usure, diversamente dai diffrattometri dell’arte nota.

Ancora à ̈ raggiunto l’ulteriore scopo di realizzare un diffrattometro a raggi X perfezionato che consente di ottenere una maggiore precisione e una maggiore qualità dei risultati dell’analisi dei vari campioni, rispetto a quelli ottenuti con i diffrattometri dell’arte nota. Di conseguenza, altro scopo raggiunto dall’invenzione à ̈ la realizzazione di un diffrattometro a raggi X perfezionato che sia più facile da montare e su cui risulta semplice eseguire le operazioni di manutenzione.

In particolare, si può osservare che, vantaggiosamente, la presenza in numero duplice di molti componenti in un singolo diffrattometro dell’invenzione, come per esempio i motori, i cuscinetti, gli encoder e altri ancora consente una maggiore facilità di approvvigionamento dei pezzi di ricambio e di intervento per la manutenzione sul diffrattometro stesso .

Infine, un ulteriore scopo raggiunto dall’invenzione à ̈ la realizzazione di un diffrattometro a raggi X perfezionato con una struttura maggiormente compatta rispetto ai diffrattometri dell’arte.

Il diff ratto metro a raggi X perfezionato dell’invenzione permette di raggiungere anche il vantaggio che consiste, come precedentemente detto, nell’ottenere una maggiore rigidità strutturale.

Ulteriore vantaggio raggiunto à ̈ il minor costo di realizzazione e di manutenzione rispetto a quello dei diffrattometri dell’arte nota.

In fase esecutiva, al diffrattometro a raggi X dell’invenzione e al procedimento di montaggio del suddetto diffrattometro, potranno essere apportate varianti esecutive che, quantunque non rappresentate e non descritte in questa sede, qualora dovessero rientrare nel contenuto delle rivendicazioni che seguono, saranno tutte da ritenersi protette dal presente brevetto.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1 ) Diffrattometro a raggi X (1 ) a geometria Bragg-Brentano in configurazione theta-theta per la caratterizzazione cristallografica di campioni (C) di materiali solidi, polveri e/o liquidi sottoposti ad analisi, del tipo comprendente: - un corpo di supporto tubolare (4) nel quale à ̈ associata una flangia (8) provvista di un foro passante circolare (9) e definita da due pareti contrapposte (10, 11 ) su cui sono associati rispettivamente un primo ed un secondo cuscinetto anulare (12, 13); - due alberi tubolari (14, 15) ciascuno dei quali à ̈ supportato in rotazione rispettivamente da detto primo e da detto secondo cuscinetto anulare (12, 13) ed essendo uno di detti alberi tubolari (14) disposto passante attraverso detta flangia (8) e coassiale internamente al secondo di detti alberi tubolari (15) in modo che entrambi presentino la propria estremità libera (141 , 151 ) sporgente dalla medesima parte di detto corpo di supporto (4); - due motori a trasmissione diretta (16, 17) servoazionati di forma anulare ciascuno dei quali à ̈ atto a porre in rotazione attorno all’asse comune (x) uno di detti alberi tubolari (14, 15); - un gruppo emettitore di raggi X (2) ed un gruppo rilevatore (3) di detti raggi X diffratti da detto campione (C) ciascuno dei quali à ̈ associato ad una di dette estremità libere (141 , 151 ) di detti alberi tubolari (14, 15), in modo da definire l’asse goniometrico Thetal e l’asse goniometrico Theta2 di detto diffrattometro (1 ) tra loro coassiali e indipendenti in rotazione.
2. 2) Diffrattometro a raggi X (1 ) secondo la rivendicazione 1 ) caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti motori (16, 17) presenta il proprio rotore (161 , 171 ) connesso solidalmente al relativo albero tubolare (14, 15) e lo statore (162, 172) accoppiato solidalmente a detto corpo di supporto (4).
3. 3) Diffrattometro a raggi X (1 ) secondo la rivendicazione 2) caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti statori (162, 172) Ã ̈ accoppiato al corpo di supporto (4) mediante l'interposizione di ghiere di montaggio (18, 19).
4. 4) Diffrattometro a raggi X (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che a ciascuno di detti alberi tubolari (14, 15) sono operativamente associati mezzi di misurazione angolare (20).
5. 5) Diffrattometro a raggi X (1 ) secondo la rivendicazione 4) caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti mezzi di misurazione angolare (20) Ã ̈ un encoder di tipo relativo (201 ).
6. 6) Diffrattometro a raggi X (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che l’accoppiamento coassiale tra detti due alberi tubolari (14, 15) à ̈ un accoppiamento libero di precisione senza interferenza.
7. 7) Diffrattometro a raggi X (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di sostegno (27) di detto campiono (C) associati in modo regolabile a detto corpo di supporto (4) dalla parte di detto gruppo emettitore (2) e di detto gruppo rilevatore (3).
8. 8) Diffrattometro a raggi X (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detti cuscinetti anulari (12, 13) sono del tipo radiali assiali di precisione.
9. 9) Diffrattometro a raggi X (1 ) secondo un qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che a ciascuno di detti alberi tubolari (14, 15) sono associati mezzi di riconoscimento della rotazione (21 ) atti a stabilire il verso di rotazione di ripartenza di detti alberi tubolari (14,15) in base alla loro posizione angolare rispetto a detto corpo di supporto (4).
10. 10) Diffrattometro a raggi X secondo la rivendicazione 9) caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti mezzi di controllo della rotazione (21 ) comprende un elemento anulare (211 ) solidale in rotazione con il relativo albero tubolare (14, 15) e sul quale à ̈ definita una pluralità di tacche e mezzi sensori (212) solidali a detto corpo di supporto (4) e atti a rilevare detta pluralità di tacche in modo da stabilire il verso di rotazione di detto albero tubolare (14, 15).
11. 11 ) Diffrattometro a raggi X (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto gruppo rilevatore (3) di detti raggi X à ̈ associato a detto albero tubolare (14) disposto passante attraverso detta flangia (8) e coassiale internamente al secondo di detti alberi tubolari (15) al quale à ̈ associato detto gruppo emettitore di raggi X (2).
12. 12) Procedimento per il montaggio di un diffrattometro a raggi X del tipo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di prevedere le seguenti fasi: - fissare detto primo e detto secondo cuscinetto anulare (12, 13) su dette due pareti contrapposte (10, 11 ) di detta flangia (8); - fissare detto rotore (161 , 171 ) di ciascuno di detti due motori (16, 17) sul relativo albero tubolare (14, 15); - inserire da parte opposte di detto corpo di supporto (4) detti due alberi tubolari (14, 15) in modo che uno di detti alberi tubolari (14) sia disposto passante attraverso detta flangia (8) e coassiale internamente al secondo di detti alberi tubolari (15) e in modo che entrambi detti alberi tubolari (14, 15) presentino la propria estremità libera (141 , 151 ) sporgente dalla medesima parte di detto corpo di supporto (4); - fissare ciascuno di detti statori (162, 172) di detti due motori (16, 17) da parti opposte di detto corpo di supporto (4) in modo da risultare sostanzialmente complanari con i relativi rotori (161 , 171 ) fissati su detti alberi tubolari (14, 15).