KR100442828B1 - A monochromator - Google Patents

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KR100442828B1 KR1019970047186A KR19970047186A KR100442828B1 KR 100442828 B1 KR100442828 B1 KR 100442828B1 KR 1019970047186 A KR1019970047186 A KR 1019970047186A KR 19970047186 A KR19970047186 A KR 19970047186A KR 100442828 B1 KR100442828 B1 KR 100442828B1
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송세안
제이알. 포그레비츠키 케이.
엔. 유레프 유.
최진학
아이. 페트로프 에이.
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삼성전자주식회사
에이. 에프. 이오페 피지코-테크니컬 인스티튜트 오브 라스
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Abstract

PURPOSE: A monochromator is provided to rotation-regulate a crystal at small angle with 360 degrees by a drum and a rotary mechanism, to align precisely X-rays, and to perform X-ray analysis of a wide range with high reflection in a same energy range. CONSTITUTION: A monochromator is composed of a drum(11) for mounting a plurality of monoichromator crystals reflecting only X-rays with a specific wave length in a continuous X-ray; a drum rotating and driving unit(12) for supporting the drum and supplying driving force for rotating the drum; a structure rotating and driving unit(13) for supporting a structure comprising the drum and the drum rotating and driving unit and supplying driving force for rotating the structure; and a supporting unit(14) for totally holding up the drum, the drum rotating and driving unit, and the structure rotating and driving unit. The supporting unit comprises a strut(14s) positioned under the structure rotating and driving unit to fix the structure rotating and driving unit and a rowland sector(14r) arranged under the strut to support and fix the strut.

Description

모노크로메이터{A monochromator}Monochromator {A monochromator}

본 발명은 모노크로메이터(monochromator)에 관한 것으로서, 특히 0.5keV∼40keV의 에너지를 가지는 엑스-레이(X-ray)의 이용이 가능하고, 고차의 반사파장을 이용한 분석이 가능한 모노크로메이터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a monochromator, and more particularly, to a monochromator capable of using X-rays having an energy of 0.5 keV to 40 keV, and capable of analyzing using higher order reflected wavelengths. will be.

모노크로메이터는 스펙트럼의 작은 부분이 분리되어 관찰할 수 있도록 스펙트럼을 이동시킬 수 있는 슬릿(slit)이 달린 일종의 분광기이다. 엑스-레이를 이용한 분석장치에서 연속 엑스-레이를 단색 엑스-레이로 만들기 위해 통상 단결정으로 된 모노크로메이터를 사용한다. 예컨대, 사용된 모노크로메이터의 면간 거리를 2d, 각도를 θ라 할 때, 단색 엑스-레이의 파장(λ)은 브레그(Bragg)의 법칙에 의해λ=2d·sinθ로 결정된다. 따라서, 한정된 각도 범위 내에서는 각각의 모노크로메이터로 얻을 수 있는 엑스-레이의 파장의 범위가 한정된다. 넓은 범위의 파장, 즉 넓은 범위의 에너지를 가지는 엑스-레이를 이용하기 위해서는 면간 거리가 다른 여러 모노크로메이터를 조합하여 이용하여야 한다.A monochromator is a type of spectrometer with a slit that can shift the spectrum so that small parts of the spectrum can be viewed separately. In an X-ray analyzer, monochromators are usually used to make continuous x-rays into monochromatic x-rays. For example, when the interplanar distance of the used monochromator is 2d and the angle is θ, the wavelength λ of the monochromatic X-ray is determined as λ = 2d · sinθ by Bragg's law. Thus, within a limited angle range, the range of wavelengths of the x-rays that can be obtained with each monochromator is limited. In order to use an X-ray having a wide range of wavelengths, that is, a wide range of energy, it is necessary to use a combination of several monochromators having different plane-to-plane distances.

한편, 하나의 모노크로메이터만을 아암(arm)에 장착하여 움직일 수 있도록 한 기술에 대해서는 미국 특허 제4,882,780호에 잘 개시되어 있다. 그러나, 미국 특허 제4,882,780호에 개시된 기술에 의하면, 다른 에너지 범위의 엑스-레이 단색광을 얻기 위해서는 다른 모노크로메이터 크리스탈(crystal)로 교체해야 하는 번거로움이 있다. 또한, 모노크로메이터 크리스탈이 아암에 고정되어 있어 미세한 조정만 할 수 있으며, 그에 따라 엑스-레이의 분석 범위에 한계가 있다. 이에 반해, 미국 특허 제3,914,605호에는 여러 개의 모노크로메이터 크리스탈을 사용한 기술이 개시되어 있는 바, 모노크로메이터 크리스탈의 위치변환을 클릭-스톱(click-stop) 메커니즘을 이용함으로써 변환의 용이성은 있으나, 정밀한 위치설정 및 조정이 어렵다. 또한, 모노크로메이터 블록만을 별도로 회전시킬 수 있는 장치가 있기는 하나 단순한 기어물림으로 되어 있어 미세한 조정이 어려운 단점이 있다.On the other hand, a technique for allowing only one monochromator to move by mounting on an arm is well disclosed in US Pat. No. 4,882,780. However, according to the technique disclosed in U.S. Patent No. 4,882,780, it is cumbersome to replace it with another monochromator crystal in order to obtain X-ray monochromatic light of different energy range. In addition, the monochromator crystal is fixed to the arm so that only fine adjustments can be made, thus limiting the analysis range of the x-ray. In contrast, U.S. Patent No. 3,914,605 discloses a technique using several monochromator crystals, but the conversion of the monochromator crystal by using a click-stop mechanism is easy. Precise positioning and adjustment are difficult In addition, although there is a device that can rotate only the monochromator block separately, there is a disadvantage that it is difficult to finely adjust because of a simple gear bit.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 넓은 범위의 엑스-레이 에너지의 스캔이 가능하고, 모노크로메이터 크리스탈의 위치변환을 정밀하게 수행할 수 있는 모노크로메이터를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to provide a monochromator capable of scanning a wide range of X-ray energy and precisely performing position conversion of a monochromator crystal. have.

도 1은 본 발명에 따른 모노크로메이터의 장치구성을 나타내 보인 정면도.1 is a front view showing the device configuration of the monochromator according to the present invention.

도 2는 도 1의 모노크로메이터의 드럼 및 드럼 회전 구동부의 우측면도.2 is a right side view of the drum and drum rotational drive of the monochromator of FIG.

도 3은 도 1의 모노크로메이터의 좌측면도.3 is a left side view of the monochromator of FIG.

도 4는 도 3의 모노크로메이터의 드럼, 드럼 회전 구동부 및 드럼과 드럼회전구동부의 구조체를 회전시키는 구조체 회전 구동부의 좌측면도.Figure 4 is a left side view of the structure rotation drive unit for rotating the drum, the drum rotation drive unit and the structure of the drum and the drum rotation drive of the monochromator of FIG.

도 5는 도 1의 모노크로메이터의 드럼의 정면도 및 측면도.5 is a front and side view of the drum of the monochromator of FIG.

도 6은 도 5의 드럼의 장착부에 결합되는 서브스트레이트의 평면도 및 측면도.6 is a plan view and a side view of the substrate coupled to the mounting portion of the drum of FIG.

도 7은 도 1의 모노크로메이터의 드럼 회전구동부의 장치구성 및 드럼과의 결합관계를 나타내 보인 부분 발췌 확대도.FIG. 7 is an enlarged view of a partial excerpt showing an arrangement of a drum rotation driving unit of the monochromator of FIG. 1 and a coupling relationship with a drum; FIG.

도 8은 도 1의 모노크로메이터의 구조체 회전구동부의 장치구성을 나타내 보인 부분 발췌 확대도.Figure 8 is an enlarged partial view showing the configuration of the apparatus for rotating the structure of the monochromator of FIG.

도 9는 도 1의 모노크로메이터에 있어서, 지지부의 스트러트의 평면도.9 is a plan view of the strut of the support part in the monochromator of FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

11...드럼 12...드럼 회전 구동부11.Drum 12 ... Drum Rotation Drive

13...구조체 회전 구동부 14...지지부13 Structure rotation drive 14 Support

15...캠 16...마이크로 스위치15 ... cam 16 ... micro switch

17...결합축 18,78...휘일 기어17 ... coupling shaft 18,78 ... wheel gear

19...볼베어링 S...모노크로메이터 크리스탈 부착면19 ... Ball bearings S ... Monochromator crystal mounting surface

11a...주몸체부 11b...장착부11a ... main body part 11b ... mounting part

11c...서브스트레이트 11s...중심축11c ... substraight 11s ... center axis

12m,13m...스텝핑 모터 12s,12s'...지지부재12m, 13m ... stepping motor 12s, 12s' ... support member

12t,12t',13t...동력전달부 13a...메인 프레임12t, 12t ', 13t ... Power train 13a ... Main frame

14s...스트러트 14r...로렌드 섹터14s ... Strut 14r ... Lorrent Sector

51...스크류 71∼77,81∼86...기어51 ... screws 71-77,81-86

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 모노크로메이터는,In order to achieve the above object, the monochromator according to the present invention,

연속 엑스-레이에서 특정 파장의 엑스-레이만을 반사시키는 복수의 모노크로메이터 크리스탈의 장착을 위한 드럼과;A drum for mounting a plurality of monochromator crystals reflecting only x-rays of a particular wavelength in a continuous x-ray;

상기 드럼을 지지하는 한편 드럼을 회전시켜주기 위한 구동력을 제공하는 드럼 회전 구동부와;A drum rotation driving unit supporting the drum and providing a driving force for rotating the drum;

상기 드럼 및 드럼 회전 구동부로 구성된 구조체를 지지하는 한편 상기 구조체를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 구조체 회전 구동부; 및A structure rotation driver for supporting a structure composed of the drum and drum rotation driver and providing a driving force for rotating the structure; And

상기 드럼, 드럼 회전 구동부 및 구조체 회전 구동부를 전체적으로 지지하는 지지부를 포함하는 점에 그 특징이 있다.It is characterized in that it comprises a support for supporting the drum, the drum rotation drive unit and the structure rotation drive unit as a whole.

이와 같은 본 발명에 의하면, 크리스탈을 교체회전시키는 드럼과 드럼을 회전시키는 회전 메커니즘에 의해 크리스탈을 매우 작은 각도로 360°회전조정할 수 있고, 그에 따라 엑스-레이를 매우 정밀하게 정렬시킬 수 있다. 또한, 동일한 에너지 범위에서의 고차 반사를 이용한 엑스-레이 분석 및 넓은 에너지 범위에서의 엑스-레이 분석을 수행할 수 있다.According to the present invention, it is possible to adjust the crystal 360 degrees by a very small angle by the drum and the rotation mechanism for rotating the crystal rotation, thereby aligning the X-ray very precisely. In addition, X-ray analysis using higher order reflection in the same energy range and X-ray analysis in a wider energy range can be performed.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 모노크로메이터의 장치구성을 나타내 보인 것으로서, 도 1은 정면도, 도 2는 도 1의 모노크로메이터의 드럼 및 드럼 회전 구동부의 우측면도, 도 3은 도 1의 모노크로메이터의 좌측면도, 그리고 도 4는 도 3의 모노크로메이터의 드럼, 드럼 회전 구동부 및 드럼과 드럼회전구동부의 구조체를 회전시키는 구조체 회전 구동부의 좌측면도이다.1 to 4 show the device configuration of the monochromator according to the present invention, Figure 1 is a front view, Figure 2 is a right side view of the drum and drum rotation drive of the monochromator of Figure 1, Figure 3 The left side view of the monochromator of 1, and FIG. 4 is a left side view of the structure rotation drive part which rotates the drum, the drum rotation drive part, and the structure of the drum and drum rotation drive part of the monochromator of FIG.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 모노크로메이터는 연속 엑스-레이에서 특정 파장의 엑스-레이만을 반사시키는 6개의 모노크로메이터 크리스탈(미도시)을 설치하기 위한 드럼(11)과, 그 드럼(11)을 지지하는 한편 드럼(11)을 회전시켜주기 위한 구동력을 제공하는 드럼 회전 구동부(12)와, 상기 드럼(11) 및 드럼 회전 구동부(12)로 구성된 구조체를 지지하는 한편 그 구조체를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 구조체 회전 구동부(13) 및 상기 드럼(11), 드럼 회전 구동부(12) 및 구조체 회전 구동부(13)를 전체적으로 지지하는 지지부(14)를 포함한다.1 to 4, the monochromator according to the present invention includes a drum 11 for installing six monochromator crystals (not shown) that reflect only X-rays of a specific wavelength in a continuous X-ray. And a drum rotation driving unit 12 for supporting the drum 11 and providing a driving force for rotating the drum 11, and a structure composed of the drum 11 and the drum rotation driving unit 12. A structure rotation drive unit 13 for providing a driving force for rotating the structure, and a support 14 for supporting the drum 11, the drum rotation drive unit 12 and the structure rotation drive unit 13 as a whole.

상기 드럼(11)은 도 5에 도시된 바와 같이 중심축(11s)과, 그 중심축(11s)에 고정되며 상기 6개의 모노크로메이터 크리스탈을 각각 장착하기 위한 6개의 장착부(11b)를 가지는 주몸체부(11a)와, 상기 6개의 장착부(11b)에 각각 설치되며 상기 6개의 모노크로메이터 크리스탈이 각각 부착된 서브스트레이트(substrate)(11c)로 구성된다. 여기서, 상기 6개의 장착부(11b)는 상기 주몸체부(11a)의 원주면을 따라 상호 소정 간격으로 이격되어 마련된다. 물론, 이와 같은 장착부(11b)는 본 실시예에서와 같이 반드시 6개로 한정되는 것은 아니며, 그 이상으로 마련될 수도 있다. 도 5에서 참조번호 51은 서브스트레이트(11c)를 장착부(11b)에 고정시키는 스크류를 나타낸다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 서브스트레이트(11c)의 모노크로메이터 크리스탈 부착면(S)은 특정 파장의 엑스-레이의 반사를 원활하게 하기 위해 로렌드 서클(rowland circle)의 지름인 2R의 곡률로 가공된다.The drum 11 has a main axis 11s, as shown in Fig. 5, and a main shaft 11s fixed to the central axis 11s and having six mounting portions 11b for mounting the six monochromator crystals, respectively. It is composed of a body portion (11a) and a substrate (11c) attached to each of the six mounting portions (11b) and to which the six monochromator crystals are attached. Here, the six mounting portions 11b are spaced apart from each other at predetermined intervals along the circumferential surface of the main body portion 11a. Of course, the mounting portion 11b is not necessarily limited to six as in this embodiment, it may be provided in more than that. In Fig. 5, reference numeral 51 denotes a screw for fixing the substrate 11c to the mounting portion 11b. In addition, as shown in FIG. 6, the monochromator crystal attaching surface S of the substrate 11c may have a diameter of 2R, which is the diameter of a row circle, to facilitate reflection of an X-ray having a specific wavelength. It is processed to curvature of.

상기 드럼 회전 구동부(12)는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 드럼(11)을 지지하는 지지부재(12s)(12s')와, 그 지지부재(12s)(12s')의 일측에 설치되며 상기 드럼(11)을 회전시키기 위한 회전력을 발생시키는 모터(12m)와, 그 모터(12m)와 드럼(11) 사이에 설치되며 상기 모터(12m)로부터 발생된 회전력을 상기 드럼(11)에 전달하는 동력전달부(12t)(12t')로 구성된다. 여기서, 상기 모터(12m)로는 미소 회전의 정밀성을 위해 스텝핑(stepping) 모터가 사용되는 것이 바람직하다. 그러나, 반드시 스텝핑 모터로 한정되는 것은 아니며, 경우에 따라서는 다른 모터가 사용될 수도 있다. 그리고, 상기 동력전달부(12t)(12t')는 다수의 기어(71)(72)(73)(74) (75)(76)(77)의 맞물림 결합에 의한 동력전달 메커니즘으로 구성된다. 참조번호 78은 드럼(11)의 중심축(11s)에 고정되어 동력전달부(12t)의 최종 기어(77)로부터 동력을 전달받는 기어 휘일(wheel)을 나타낸다.As shown in FIG. 7, the drum rotation driving unit 12 is installed at one side of the support members 12s and 12s 'for supporting the drum 11 and the support members 12s and 12s'. A motor 12m for generating a rotational force for rotating the drum 11, and is installed between the motor 12m and the drum 11 to transmit the rotational force generated from the motor 12m to the drum 11 It consists of a power transmission part 12t (12t '). Here, it is preferable that a stepping motor is used as the motor 12m for the precision of the minute rotation. However, the present invention is not necessarily limited to the stepping motor, and other motors may be used in some cases. And, the power transmission unit 12t (12t ') is composed of a power transmission mechanism by the engagement coupling of a plurality of gears (71) 72 (73) 74 (75) 76 (77). Reference numeral 78 denotes a gear wheel fixed to the central axis 11s of the drum 11 to receive power from the final gear 77 of the power transmission portion 12t.

상기 구조체 회전 구동부(13)는 상기 드럼(11) 및 드럼 회전 구동부(12)로 구성된 구조체의 하부에 위치되며, 도 8에 도시된 바와 같이 구조체를 지지하기 위한 메인 프레임(13a)과, 그 메인 프레임(13a)의 하부에 설치되며, 상기 구조체를 회전시키기 위한 회전력을 발생시키는 모터(13m)와, 그 모터(13m)로부터의 회전력을 상기 구조체에 전달하는 동력전달부(13t)로 구성된다. 여기서, 상기 모터(13m)로는 상기 드럼 회전 구동부(12)의 경우와 마찬가지로 스텝핑 모터가 사용된다. 또한, 상기 동력전달부(13t)도 다수의 기어(81)(82)(83)(84)(85)(86)의 결합에 의한 동력전달 메커니즘으로 구성된다. 이상과 같은 구조를 가지는 구조체 회전구동부(13)는 상기 도 4에 도시된 바와 같이 상기 드럼 회전구동부(12)의 일측과 축결합된다. 이때, 결합축(17)의 하단부에 마련되어 있는 기어 휘일(18)과, 상기 구조체 회전구동부(13)의 최상부 기어(86)는 상호 맞물림 결합된다. 따라서, 구조체 회전구동부(13)의 동력이 드럼 회전구동부(12)로 전달되며, 그 결과 드럼(11) 및 드럼 회전구동부(12)로 구성된 구조체는 상기 결합축(17)을 중심으로 회전운동이 가능해 진다. 참조번호 19는 구조체의 회전을 원활하게 하기 위한 볼베어링을 나타낸다.The structure rotation drive unit 13 is located at the bottom of the structure consisting of the drum 11 and the drum rotation drive unit 12, as shown in Figure 8 and the main frame 13a for supporting the structure, and the main It is provided in the lower part of the frame 13a, and consists of the motor 13m which produces the rotational force for rotating the said structure, and the power transmission part 13t which transmits the rotational force from the motor 13m to the said structure. Here, the stepping motor is used as the motor 13m as in the case of the drum rotation driving unit 12. In addition, the power transmission unit 13t also includes a power transmission mechanism by coupling a plurality of gears 81, 82, 83, 84, 85, 86. The structure rotation driving unit 13 having the above structure is axially coupled to one side of the drum rotation driving unit 12 as shown in FIG. 4. At this time, the gear wheel 18 provided at the lower end of the coupling shaft 17 and the uppermost gear 86 of the structure rotation driving unit 13 is engaged with each other. Therefore, the power of the structure rotational drive unit 13 is transmitted to the drum rotational drive unit 12, and as a result, the structure consisting of the drum 11 and the drum rotational drive unit 12 has a rotational movement about the coupling shaft (17) It becomes possible. Reference numeral 19 denotes a ball bearing for smoothly rotating the structure.

상기 지지부(14)는 상기 구조체 회전 구동부(13) 하부에 위치되며, 구조체 회전 구동부(13) 전체를 고정시키는 부재로 도 9에 도시된 바와 같은 스트러트(strut)(14s)와, 그 스트러트(14s) 하부에 위치되며 스트러트(14s)를 지지 및 고정시키는 로렌드 섹터(sector)(14r)로 구성된다.The support part 14 is positioned below the structure rotation drive part 13, and is a member for fixing the entire structure rotation drive part 13 as a strut 14s as shown in FIG. 9, and the strut 14s. It is composed of a Loren sector (14r) located in the lower portion and supporting and fixing the strut (14s).

한편, 상기 드럼(11)의 회전에 따른 임의의 크리스탈의 교체 후에도 다음 크리스탈에 엑스-레이 빔이 정확히 반사될 수 있는 위치에 올 수 있도록 하기 위해 상기 드럼(11)의 회전을 체킹하기 위한 드럼 회전 체킹 수단이 더 마련된다. 이 드럼 회전 체킹 수단은 상기 도 4에 도시된 바와 같이 상기 드럼(11)을 고정하는 중심축(11s)의 일측에 설치되는 캠(cam)(15)과, 상기 드럼(11)을 지지하는 지지부재(12s)의 일측에 설치되며 상기 캠(15)의 접촉에 의해 스위칭 동작하는 마이크로스위치(16)로 구성된다.On the other hand, the drum rotation for checking the rotation of the drum 11 in order to ensure that the X-ray beam can be accurately reflected to the next crystal even after the replacement of any crystal according to the rotation of the drum 11 Checking means are further provided. The drum rotation checking means has a cam 15 provided on one side of the central shaft 11s for fixing the drum 11 and a support for supporting the drum 11, as shown in FIG. It is composed of a micro switch 16 provided on one side of the member 12s and switching by contact of the cam 15.

그러면, 이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 모노크로메이터의 동작에 대해 도 1 내지 도 9를 참조하면서 설명해 보기로 한다.Then, the operation of the monochromator according to the present invention having the above configuration will be described with reference to FIGS. 1 to 9.

상기 로렌드 섹터(14r)가 엑스-레이 발광원(미도시)에 대해 직선 운동을 함에 따라 상기 드럼(11)에 장착된 모노크로메이터 크리스탈은 엑스-레이 발광원에 대해 각도가 자동적으로 변화되면서 연속 엑스-레이에서 특정 파장을 가지는 엑스-레이만을 반사시킬 수 있게 된다. 이때, 상기 구조체 회전구동부(13)의 모터(13m)를 구동시키면 모터(13m)로부터 발생된 회전력이 다수의 기어군(81)(82)(83)(84) (85)(86)을 경유하여 최종적으로 드럼 회전구동부(12)의 하단부에 마련되어 있는 기어 휘일(18)로 전달되어 드럼 회전구동부(12)가 회전하게 된다. 이에 따라 드럼 회전구동부(12)에 고정되어 있는 드럼(11)도 회전되고, 따라서 드럼(11)에 장착되어 있는 모노크로메이터 크리스탈은 엑스-레이에 대해 일정한 각도로 회전하면서 엑스-레이 에너지를 스캔할 수 있게 된다. 또한, 이때 상기 드럼 회전구동부(12)의 모터(12m)를 구동시키면 모터(12m)로부터 발생된 회전력이 마찬가지로 드럼 회전구동부(12) 내의 다수의 기어군(71)(72)(73) (74)(75)(76)(77)을 경유하여 최종적으로 드럼(11)의 중심축(11s)에 고정되어 있는 기어 휘일(78)에 전달되어 드럼(11)은 축(11)을 중심으로 회전하게 된다. 이에 따라 선택하고자 하는 엑스-레이의 에너지 범위, 예컨대 0.5keV∼40keV에 따라 원하는 면간 간격을 가지는 모노크로메이터 크리스탈로 엑스-레이를 분석할 수 있게 된다.As the Loren sector 14r linearly moves with respect to the X-ray light emitting source (not shown), the monochromator crystal mounted on the drum 11 is automatically changed in angle with respect to the X-ray light emitting source. In continuous X-rays, only X-rays having a specific wavelength can be reflected. At this time, when the motor 13m of the structure rotation driving unit 13 is driven, the rotational force generated from the motor 13m passes through a plurality of gear groups 81, 82, 83, 84, 85 and 86. It is finally delivered to the gear wheel 18 provided in the lower end of the drum rotary drive unit 12 to rotate the drum rotary drive unit 12. Accordingly, the drum 11 fixed to the drum rotation driving unit 12 is also rotated, so that the monochromator crystal mounted on the drum 11 scans the X-ray energy while rotating at a predetermined angle with respect to the X-ray. You can do it. In this case, when the motor 12m of the drum rotary drive unit 12 is driven, the rotational force generated from the motor 12m is likewise a plurality of gear groups 71, 72, 73 and 74 in the drum rotary drive unit 12. Via (75) (76) (77) it is finally transmitted to the gear wheel (78) fixed to the central axis (11s) of the drum (11) so that the drum (11) rotates about the axis (11). Done. Accordingly, the X-rays can be analyzed with a monochromator crystal having a desired interplanar spacing according to the energy range of the X-rays to be selected, for example, 0.5 keV to 40 keV.

한편, 이와 같이 원하는 크리스탈에 따라 엑스-레이 빔을 정렬하고, 그 정렬된 위치를 상기 마이크로스위치(16)와 캠(15)이 접촉하는 점을 기준점(0점)으로 하여 본 발명의 모노크로메이터와 전기적으로 연결된 컴퓨터(미도시)에 기억시키게 된다. 이에 따라 임의의 크리스탈을 교체한 후 다음 크리스탈에 대해서도, 그 크리스탈이 정확히 엑스-레이를 반사시킬 수 있는 위치에 오게 되며, 그 결과 원하는엑스-레이에 대한 정밀한 분석결과를 얻을 수 있다.In the meantime, the X-ray beam is aligned according to a desired crystal, and the monochromator of the present invention is used as the reference point (zero point) at the point where the microswitch 16 and the cam 15 come into contact with the aligned position. It is stored in a computer (not shown) electrically connected to the As a result, after replacing an arbitrary crystal, the next crystal is placed at a position where the crystal accurately reflects the X-ray, and as a result, a precise analysis of the desired X-ray can be obtained.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 모노크로메이터는 드럼 회전구동부 및 구조체 회전구동부에 의해 크리스탈을 매우 작은 각도로 회전시킬 수 있어 엑스-레이 빔을 정밀하게 정렬시킬 수 있다. 또한, 모노크로메이터 시스템이 로렌드 섹터에 의해 직선운동 뿐만 아니라 별개로 회전운동이 가능하여 동일한 에너지 범위에서 크리스탈의 고차 반사를 이용한 분석을 수행할 수 있다. 그리고, 드럼에 마련된 크리스탈 장착부의 간격을 달리함으로써 넓은 에너지 범위에서 엑스-레이를 분석할 수 있고, 마이크로스위치와 캠에 의해 임의의 크리스탈을 교체한 후 다음 크리스탈에 대해서도, 정확히 엑스-레이를 반사시킬 수 있는 위치에 오게 함으로써 원하는 엑스-레이에 대한 정밀한 분석결과를 얻을 수 있다.As described above, the monochromator according to the present invention can rotate the crystal at a very small angle by the drum rotary drive unit and the structure rotary drive unit, thereby accurately aligning the X-ray beam. In addition, the monochromator system can be rotated separately as well as linearly by the Laurent sector, thereby performing analysis using higher order reflection of the crystal in the same energy range. By varying the spacing of the crystal mounts provided in the drum, the X-rays can be analyzed over a wide range of energy, and the X-rays can be accurately reflected on the next crystal after the arbitrary crystals are replaced by the microswitch and cam. You can get precise analysis results for the desired x-rays by placing them wherever possible.

Claims (11)

연속 엑스-레이에서 특정 파장의 엑스-레이만을 반사시키는 복수의 모노크로메이터 크리스탈의 장착을 위한 드럼과;A drum for mounting a plurality of monochromator crystals reflecting only x-rays of a particular wavelength in a continuous x-ray; 상기 드럼을 지지하는 한편 드럼을 회전시켜주기 위한 구동력을 제공하는 드럼 회전 구동부와;A drum rotation driving unit supporting the drum and providing a driving force for rotating the drum; 상기 드럼 및 드럼 회전 구동부로 구성된 구조체를 지지하는 한편 상기 구조체를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 구조체 회전 구동부; 및A structure rotation driver for supporting a structure composed of the drum and drum rotation driver and providing a driving force for rotating the structure; And 상기 드럼, 드럼 회전 구동부 및 구조체 회전 구동부를 전체적으로 지지하는것으로, 상기 구조체 회전 구동부 하부에 위치되며 구조체 회전 구동부 전체를 고정시키는 스트러트와, 상기 스트러트 하부에 위치되며 스트러트를 지지 및 고정시키는 로렌드 섹터로 구성된 지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모노크로메이터.Supporting the drum, the drum rotation drive unit and the structure rotation drive unit as a whole, the strut positioned below the structure rotation drive unit to secure the entire structure rotation drive unit, and the Loren sector which is located below the strut to support and fix the strut Monochromator comprising a; support configured. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 드럼은 중심축과, 상기 중심축에 고정되며 상기 복수의 모노크로메이터 크리스탈의 장착을 위한 복수의 장착부를 가지는 주몸체부와, 상기 장착부에 각각 장착되어 상기 복수의 모노크로메이터 크리스탈을 장착시키는 서브스트레이트로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 모노크로메이터.The drum is fixed to the central axis, the main body portion having a plurality of mounting portions for mounting the plurality of monochromator crystals, and is mounted to each of the mounting portion to mount the plurality of monochromator crystals A monochromator comprising a substrate. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 복수의 장착부는 상기 주몸체부의 원주면을 따라 상호 소정 각도 이격되어 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 모노크로메이터.And the plurality of mounting portions are spaced apart from each other by a predetermined angle along the circumferential surface of the main body portion. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 드럼 회전 구동부는 상기 드럼을 지지하는 지지부재와, 상기 지지부재의 일측에 설치되며 상기 드럼을 회전시키기 위한 회전력을 발생시키는 모터와, 상기 모터와 드럼 사이에 설치되며 상기 모터로부터 발생된 회전력을 상기 드럼에 전달하는 동력전달부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 모노크로메이터.The drum rotation driving unit includes a support member for supporting the drum, a motor installed on one side of the support member and generating a rotational force for rotating the drum, and a rotational force generated between the motor and the drum. Monochromator characterized in that it is composed of a power transmission unit for transmitting to the drum. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 모터는 스텝핑 모터인 것을 특징으로 하는 모노크로메이터.And the motor is a stepping motor. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 동력전달부는 다수의 기어의 결합에 의한 동력전달 메커니즘으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 모노크로메이터.And the power transmission unit is a power transmission mechanism by coupling a plurality of gears. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구조체 회전 구동부는 상기 드럼 및 드럼 회전 구동부로 구성된 구조체의 하부에 위치되며 구조체를 지지하기 위한 메인 프레임과, 상기 메인 프레임의 하부에 설치되며, 상기 구조체를 회전시키기 위한 회전력을 발생시키는 모터와, 상기 모터로부터의 회전력을 상기 구조체에 전달하는 동력전달부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 모노크로메이터.The structure rotation drive unit is located in the lower portion of the structure consisting of the drum and the drum rotation drive unit for supporting the structure, the motor is installed in the lower portion of the main frame, and generates a rotational force for rotating the structure, And a power transmission unit for transmitting the rotational force from the motor to the structure. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 모터는 스텝핑 모터인 것을 특징으로 하는 모노크로메이터.And the motor is a stepping motor. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 동력전달부는 다수의 기어의 결합에 의한 동력전달 메커니즘으로 되어있는 것을 특징으로 하는 모노크로메이터.The power transmission unit is a monochromator, characterized in that the power transmission mechanism by the combination of a plurality of gears. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 드럼의 회전에 따른 임의의 크리스탈의 교체 후에도 다음 크리스탈에 엑스-레이 빔이 정확히 반사될 수 있는 위치에 올 수 있도록 상기 드럼의 회전을 체킹하기 위한 드럼 회전 체킹 수단이 더 마련되며,Drum rotation checking means is further provided for checking the rotation of the drum so that the X-ray beam can be accurately reflected to the next crystal even after the replacement of any crystal according to the rotation of the drum, 상기 드럼 회전 체킹 수단은 상기 드럼을 고정하는 중심축의 일측에 설치되는 캠과, 상기 드럼을 지지하는 지지부재의 일측에 설치되며 상기 캠에 의해 스위칭 동작하는 마이크로스위치로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 모노크로메이터.The drum rotation checking means is composed of a cam provided on one side of the central shaft for fixing the drum, and a micro switch installed on one side of the support member for supporting the drum and switching by the cam Chromator. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 서브스트레이트의 모노크로메이터 크리스탈 부착면은 특정 파장의 엑스-레이의 반사를 원활하게 하기 위해 로렌드 서클(rowland circle)의 지름의 곡률로 가공되어 있는 것을 특징으로 하는 모노크로메이터.And a monochromator crystal attachment surface of the substrate is processed to have a curvature of a diameter of a row circle to facilitate reflection of an X-ray of a specific wavelength.
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