RU175213U1 - Device for controlling the convergence of the x-ray beam with its adjustment - Google Patents

Device for controlling the convergence of the x-ray beam with its adjustment Download PDF

Info

Publication number
RU175213U1
RU175213U1 RU2017127885U RU2017127885U RU175213U1 RU 175213 U1 RU175213 U1 RU 175213U1 RU 2017127885 U RU2017127885 U RU 2017127885U RU 2017127885 U RU2017127885 U RU 2017127885U RU 175213 U1 RU175213 U1 RU 175213U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plate
convergence
crystal plate
diffraction
ray beam
Prior art date
Application number
RU2017127885U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Трушин
Евгений Владимирович Чупрунов
Алексей Сергеевич Маркелов
Владимир Владимирович Грибко
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского"
Priority to RU2017127885U priority Critical patent/RU175213U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU175213U1 publication Critical patent/RU175213U1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/06—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diffraction, refraction or reflection, e.g. monochromators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к рентгеновской оптике и может быть использована в оборудовании для настройки коллимации и фокусировки рентгеновского излучения на основе корректировки кривизны рабочей поверхности (на которой происходит дифракция рентгеновского пучка по Брэггу) используемой в качестве дифракционного элемента монокристаллической пластины, например, в рентгеновской микроскопии, рентгеновской спектроскопии, в дифрактометрах, а также в астрономии, физике, биологии, медицине и других областях. Технический результат от использования предлагаемой полезной модели - разработка устройства для управления сходимостью рентгеновского пучка, характеризующегося повышенной стабильностью и скоростью настройки рабочего профиля поверхности дифракционного элемента, соответствующего условию сходимости рентгеновского пучка в режиме коллимации или фокусировки рентгеновского излучения и входящего в состав дифракционного блока, представляющего собой трехслойный изгибной модуль, состоящий из монокристаллической пластины, затвердевшего клеевого слоя и пластины пьезоэлемента, изогнутыми в результате затвердевания клеевого слоя с заданной кривизной рабочей поверхности монокристаллической пластины полученного таким образом рабочего профиля поверхности дифракционного блока (толщина слоев напыленных электродов незначительна, в связи с чем их вклад в изменение кривизны поверхности монокристаллической пластины можно не учитывать), на основе настраиваемого изменения кривизны рабочей проверхности монокристаллической пластины с помощью электрического поля за счет выполнения подложки в виде пластины пьезоэлемента. Для достижения указанного технического результата в устройстве для управления сходимостью рентгеновского пучка, содержащем дифракционный блок, состоящий из дифракционного элемента, выполненного в виде монокристаллической пластины, приклеенной к подложке, причем исходные монокристаллическая пластина и подложка имеют до приклеивания толщины и формы, подобранные для получения рабочего профиля дифракционного элемента, образуемого профилем рабочей поверхности монокристаллической пластины и соответствующего заданной сходимости рентгеновского пучка, за счет одновременного изгиба монокристаллической пластины и подложки в результате усадки клеевого слоя при его затвердевании, и контактирующее с указанным дифракционным блоком средство корректировки кривизны изогнутой в результате указанной усадки рабочей поверхности монокристаллической пластины для настройки заданной сходимости рентгеновского пучка, подложка изготовлена в виде пластины пьезоэлемента, изготовленной из пьезокристалла или пьезокерамики, а упомянутое средство корректировки кривизны рабочей поверхности монокристаллической пластины выполнено в виде металлических электродов, предварительно напыленных на обе противоположные поверхности пластины пьезоэлемента и подключенных с источнику электрического напряжения для воздействия на пластину пьезоэлемента электрическим полем, приводящего к одновременному изгибу предварительно приклеенных друг к другу указанным выше образом монокристаллической пластины и пластины пьезоэлемента.The utility model relates to x-ray optics and can be used in equipment for adjusting the collimation and focusing of x-ray radiation based on the correction of the curvature of the working surface (on which Bragg diffraction of the x-ray beam) is used as a diffraction element of a single-crystal plate, for example, in x-ray microscopy, x-ray spectroscopy, in diffractometers, as well as in astronomy, physics, biology, medicine and other fields. The technical result from the use of the proposed utility model is the development of a device for controlling the convergence of the X-ray beam, characterized by increased stability and speed of adjustment of the working profile of the surface of the diffraction element, corresponding to the condition of convergence of the X-ray beam in the regime of collimation or focusing of X-ray radiation and included in the diffraction unit, which is a three-layer bending module, consisting of a single-crystal plate, hardened the adhesive layer and the piezoelectric element plate, curved as a result of the adhesive layer hardening with a given curvature of the working surface of the single-crystal plate of the thus obtained working profile of the surface of the diffraction block (the layer thickness of the deposited electrodes is insignificant, and therefore their contribution to the change in the surface curvature of the single-crystal plate can be ignored) based on a customizable change in the curvature of the working surface of a single crystal plate using an electric field due to a substrate in the form of a piezoelectric element plate. To achieve the technical result, in the device for controlling the convergence of the x-ray beam containing the diffraction unit, consisting of a diffraction element made in the form of a single crystal plate glued to the substrate, the original single crystal plate and substrate have gluing thicknesses and shapes selected to obtain a working profile diffraction element formed by the profile of the working surface of a single-crystal plate and the corresponding given convergence of the Yenovo beam, due to the simultaneous bending of the single crystal plate and the substrate as a result of shrinkage of the adhesive layer when it hardens, and means for adjusting the curvature of the working surface of the single crystal plate bent as a result of the specified shrinkage to adjust the specified convergence of the X-ray beam, the substrate is made in the form of a plate a piezoelectric element made of a piezocrystal or piezoceramics, and the said means of adjusting the curvature of the working surface ited single crystal wafer is in the form of metal electrodes previously deposited on the two opposite surfaces of the plate and a piezoelectric element connected to a voltage source for acting on the plate piezoelectric element by the electric field, leading to the simultaneous bending of a pre-glued to each other in the above manner a monocrystalline piezoelectric element plate and the plate.

Description

Полезная модель относится к рентгеновской оптике и может быть использована в оборудовании для настройки коллимации и фокусировки рентгеновского излучения на основе корректировки кривизны рабочей поверхности (на которой происходит дифракция рентгеновского пучка по Брэггу) используемой в качестве дифракционного элемента монокристаллической пластины, например, в рентгеновской микроскопии, рентгеновской спектроскопии, в дифрактометрах, а также в астрономии, физике, биологии, медицине и других областях.The utility model relates to x-ray optics and can be used in equipment for adjusting the collimation and focusing of x-ray radiation based on the correction of the curvature of the working surface (on which Bragg diffraction of the x-ray beam) is used as a diffraction element of a single-crystal plate, for example, in x-ray microscopy, x-ray spectroscopy, in diffractometers, as well as in astronomy, physics, biology, medicine and other fields.

В оборудовании для коллимации или фокусировки рентгеновского пучка, обеспечивающем сходимость рентгеновского пучка в соответствии с указанными условиями сходимости рентгеновского пучка, необходима настройка сходимости рентгеновского пучка, которая связана с высокими требованиями к геометрической форме цилиндрического параболоида или эллипсоида и отклонение их формы от заданной в зависимости от спектрального диапазона, как правило, не должно превышать долей или нескольких ангстрем.In equipment for the collimation or focusing of an X-ray beam, ensuring the convergence of the X-ray beam in accordance with the indicated conditions for the convergence of the X-ray beam, it is necessary to adjust the convergence of the X-ray beam, which is associated with high requirements for the geometric shape of a cylindrical paraboloid or ellipsoid and the deviation of their shape from the set depending on the spectral range, as a rule, should not exceed fractions or several angstroms.

Известна конструктивно-технологическая база настройки коллимации или фокусировки рентгеновского пучка, основанная на использовании брэгговского слоя в дифракционной кристаллической среде при управлении сходимостью рентгеновского пучка. Дифракционная кристаллическая среда при этом сформирована в виде дифракционного элемента, закрепленного на подложке и имеющего рабочей профиль, задающий сходимость рентгеновского пучка в соответствии с требованиями режима его коллимации или фокусировки.A known structural and technological base for adjusting the collimation or focusing of an X-ray beam, based on the use of the Bragg layer in a diffractive crystalline medium when controlling the convergence of the X-ray beam. The diffractive crystalline medium is thus formed in the form of a diffraction element mounted on a substrate and having a working profile that sets the convergence of the x-ray beam in accordance with the requirements of its collimation or focusing mode.

Так известен входящий в состав системы управления потоком рентгеновского излучения путем локальных энергетических воздействий на дифракционную среду и подложку (см. описание изобретения «Способ управления потоком рентгеновского излучения и система для его осуществления» по патенту РФ №2278432, G21K 21/06, 2006) блок корректировки кривизны рабочей поверхности дифракционной среды в частном исполнении в виде кристаллической пластины Si и подложки, которые представляют собой в итоге изогнутую под коллимацию или фокусировку упругую составную пластину с усложняющими ее конструкцию встроенными в подложку активными пьезоэлементами для дополнительной настройки сходимости рентгеновского пучка, но в связи с указанными конструктивными отличиями исполнения подложки с пьезоэлементами данный аналог с блоком корректировки не противоречит новизне описываемого ниже предлагаемого в качестве полезной модели устройства для управления сходимостью рентгеновского пучка с ее настройкой и является отдаленным аналогом, который некорректен для сравнения в качестве прототипа указанной полезной модели без раскрытия крепления кристаллической пластины Si к подложке, что существенно в связи с особенностями выполнения указанного крепления на основе использования клеевого слоя в предлагаемой полезной модели.So known is part of the control system of the x-ray flux by local energy influences on the diffractive medium and the substrate (see the description of the invention "Method for controlling the x-ray flux and system for its implementation" according to the patent of Russian Federation No. 2278432, G21K 21/06, 2006) block Correction of the curvature of the working surface of the diffraction medium in a particular embodiment in the form of a Si crystalline plate and a substrate, which are, as a result, an elastic composite plasm bent under collimation or focusing inu with active piezoelectric elements embedded in the substrate to complicate its design to further adjust the convergence of the X-ray beam, but due to the indicated structural differences in the design of the substrate with piezoelectric elements, this analogue with the correction unit does not contradict the novelty of the device for controlling the convergence of the X-ray beam described below as a useful model with its setting and is a remote analogue, which is incorrect for comparison as a prototype specified useful of the first model without disclosing the attachment of the Si crystalline plate to the substrate, which is essential due to the peculiarities of performing the indicated attachment based on the use of the adhesive layer in the proposed utility model.

Более эффективно известное устройство для управления сходимостью рентгеновского пучка (см. описание изобретения «Устройство для управления сходимостью рентгеновского пучка и способ изготовления дифракционного блока в составе указанного устройства (варианты)» по патенту РФ №2601867, G21K 1/06, 2016), основанное на технологии склейки составных частей дифракционного блока под коллимацию или фокусировку дифракционного блока и содержащее дифракционный блок, состоящий из дифракционного элемента, выполненного в виде монокристаллической пластины, приклеенной к подложке, причем монокристаллическая пластина и подложка имеют толщины и исходные до приклеивания формы, подобранные для получения рабочего профиля дифракционного элемента, образуемого профилем рабочей поверхности используемой в качестве дифракционного элемента монокристаллической пластины, задаваемым кривизной ее рабочей поверхности, и соответствующего заданному условию сходимости рентгеновского пучка, за счет одновременного изгиба монокристаллической пластины и подложки в результате усадки клеевого слоя при его затвердевании, и контактирующее с указанным дифракционным блоком средство корректировки кривизны полученного в результате указанной усадки рабочего профиля поверхности дифракционного элемента для настройки требуемой сходимости рентгеновского пучка, выполненное в виде средства изменения температуры дифракционного блока (имеющего исполнение, совмещенное со стабилизатором температуры дифракционного блока в виде элемента Пельтье с водоблоком) для корректировки кривизны рабочего профиля поверхности дифракционного элемента, приводящей к настройке требуемой сходимости рентгеновского пучка, за счет одновременного изгиба подложки, затвердевшего клеевого слоя и монокристаллической пластины в результате изменения температуры дифракционного блока из-за разницы коэффициентов температурного расширения материалов указанных составных частей дифракционного блока.A more efficiently known device for controlling the convergence of an X-ray beam (see the description of the invention “A device for controlling the convergence of an X-ray beam and a method for manufacturing a diffraction unit as a part of the specified device (options)” according to the patent of the Russian Federation No. 2601867, G21K 1/06, 2016) based on technology for gluing the components of the diffraction block under the collimation or focusing of the diffraction block and containing a diffraction block consisting of a diffraction element made in the form of a single crystal plate, glued to the substrate, moreover, the single crystal plate and the substrate have thicknesses and initial shapes prior to gluing, selected to obtain the working profile of the diffraction element formed by the profile of the working surface used as a diffraction element of the single crystal plate, defined by the curvature of its working surface, and corresponding to a given condition for the convergence of the x-ray beam due to the simultaneous bending of the single crystal plate and the substrate as a result of the shrinkage of the adhesive layer when it hardening, and means of adjusting the curvature of the diffraction element obtained as a result of said shrinkage of the working profile of the surface of the diffraction element in contact with said diffraction unit to adjust the required convergence of the x-ray beam, made in the form of means for changing the temperature of the diffraction unit (having a design combined with a temperature stabilizer of the diffraction unit in the form of a Peltier element with water block) to adjust the curvature of the working profile of the surface of the diffraction element, leading configuring it to the desired convergence x-ray beam, due to the simultaneous bending of the substrate, the hardened adhesive layer and the single crystal wafer as a result of the diffraction unit temperature change due to the difference of thermal expansion coefficients of the materials of said component parts of the diffraction unit.

Однако указанный второй аналог, выбранный в качестве прототипа предлагаемой полезной модели, недостаточно стабилен и оперативен в эксплуатации в связи с пониженной надежностью контроля температурного управления сходимостью рентгеновского пучка и низкой скоростью изменения при этом кривизны рабочего профиля поверхности дифракционного элемента.However, the specified second analogue, selected as a prototype of the proposed utility model, is not stable enough and operational in operation due to the reduced reliability of temperature control of the convergence of the X-ray beam and the low rate of change of the curvature of the working profile of the surface of the diffraction element.

Технический результат от использования предлагаемой полезной модели - разработка устройства для управления сходимостью рентгеновского пучка, характеризующегося повышенной стабильностью и скоростью настройки рабочего профиля поверхности дифракционного элемента, соответствующего условию сходимости рентгеновского пучка в режиме коллимации или фокусировки рентгеновского излучения и входящего в состав дифракционного блока, представляющего собой трехслойный изгибной модуль, состоящий из монокристаллической пластины, затвердевшего клеевого слоя и пластины пьезоэлемента, изогнутыми в результате затвердевания клеевого слоя с заданной кривизной рабочей поверхности монокристаллической пластины полученного таким образом рабочего профиля поверхности дифракционного блока (толщина слоев напыленных электродов незначительна, в связи с чем их вклад в изменение кривизны поверхности монокристаллической пластины можно не учитывать), на основе настраиваемого изменения кривизны рабочей проверхности монокристаллической пластины с помощью электрического поля за счет выполнения подложки в виде пластины пьезоэлемента.The technical result from the use of the proposed utility model is the development of a device for controlling the convergence of the X-ray beam, characterized by increased stability and speed of adjustment of the working profile of the surface of the diffraction element, corresponding to the condition of convergence of the X-ray beam in the regime of collimation or focusing of X-ray radiation and included in the diffraction unit, which is a three-layer bending module, consisting of a single-crystal plate, hardened the adhesive layer and the piezoelectric element plate, curved as a result of the adhesive layer hardening with a given curvature of the working surface of the single-crystal plate of the thus obtained working profile of the surface of the diffraction block (the layer thickness of the deposited electrodes is insignificant, and therefore their contribution to the change in the surface curvature of the single-crystal plate can be ignored) based on a customizable change in the curvature of the working surface of a single crystal plate using an electric field due to a substrate in the form of a piezoelectric element plate.

Для достижения указанного технического результата в устройстве для управления сходимостью рентгеновского пучка, содержащем дифракционный блок, состоящий из дифракционного элемента, выполненного в виде монокристаллической пластины, приклеенной к подложке, причем исходные монокристаллическая пластина и подложка имеют до приклеивания толщины и формы, подобранные для получения рабочего профиля дифракционного элемента, образуемого профилем рабочей поверхности монокристаллической пластины и соответствующего заданной сходимости рентгеновского пучка, за счет одновременного изгиба монокристаллической пластины и подложки в результате усадки клеевого слоя при его затвердевании, и контактирующее с указанным дифракционным блоком средство корректировки кривизны изогнутой в результате указанной усадки рабочей поверхности монокристаллической пластины для настройки заданной сходимости рентгеновского пучка, подложка изготовлена в виде пластины пьезоэлемента, изготовленной из пьезокристалла или пьезокерамики, а упомянутое средство корректировки кривизны рабочей поверхности монокристаллической пластины выполнено в виде металлических электродов, предварительно напыленных на обе противоположные поверхности пластины пьезоэлемента и подключенных с источнику электрического напряжения для воздействия на пластину пьезоэлемента электрическим полем, приводящего к одновременному изгибу предварительно приклеенных друг к другу указанным выше образом монокристаллической пластины и пластины пьезоэлемента.To achieve the technical result, in the device for controlling the convergence of the x-ray beam containing the diffraction unit, consisting of a diffraction element made in the form of a single crystal plate glued to the substrate, the original single crystal plate and substrate have gluing thicknesses and shapes selected to obtain a working profile diffraction element formed by the profile of the working surface of a single-crystal plate and the corresponding given convergence of the Yenovo beam, due to the simultaneous bending of the single crystal plate and the substrate as a result of shrinkage of the adhesive layer when it hardens, and means for adjusting the curvature of the working surface of the single crystal plate bent as a result of the specified shrinkage to adjust the specified convergence of the X-ray beam, the substrate is made in the form of a plate a piezoelectric element made of a piezocrystal or piezoceramics, and the said means of adjusting the curvature of the working surface ited single crystal wafer is in the form of metal electrodes previously deposited on the two opposite surfaces of the plate and a piezoelectric element connected to a voltage source for acting on the plate piezoelectric element by the electric field, leading to the simultaneous bending of a pre-glued to each other in the above manner a monocrystalline piezoelectric element plate and the plate.

В частных случаях выполнения предлагаемого устройства:In special cases, the implementation of the proposed device:

для корректировки рабочего профиля поверхности дифракционного элемента при настройке сходимости рентгеновского пучка в режиме его коллимации указанный дифракционный элемент выполнен из изготовленной из Si (111) исходной имеющей основание в виде прямоугольника плоскопараллельной монокристаллической пластины толщиной 400 мкм, приклеенной с помощью клеевого слоя эпоксидной смолы ЭД-6 толщиной 100 мкм к изготовленной из пьезокерамики PZT-5H исходной имеющей основание в виде прямоугольника плоскопараллельной пластине пьезоэлемента толщиной 1.0 мм, с формированием в результате усадки указанного клеевого слоя после его затвердевания параболического профиля рабочей поверхности указанной монокристаллической пластины и получением радиусов кривизны указанной поверхности 5.2 м, 2.8 м и 2.35 м вдоль ее большей стороны в ее центре при воздействии на пластину пьезоэлемента электрического поля с напряженностями, соответственно, 50 В/мм, 100 В/мм и 120 В/мм;to adjust the working profile of the surface of the diffraction element when adjusting the convergence of the x-ray beam in the mode of collimation, the specified diffraction element is made of the original Si (111) having a base in the form of a rectangle of a plane-parallel single crystal plate 400 μm thick, glued using an adhesive layer of epoxy resin ED-6 100 microns thick to the original one made of PZT-5H piezoceramics having a base in the form of a rectangle of a plane-parallel piezoelectric plate 1.0 mm, with the formation as a result of shrinkage of the specified adhesive layer after hardening of the parabolic profile of the working surface of the specified single-crystal plate and obtaining the radii of curvature of the specified surface 5.2 m, 2.8 m and 2.35 m along its greater side in its center when the piezoelectric element is subjected to an electric field with intensities respectively 50 V / mm, 100 V / mm and 120 V / mm;

для корректировки рабочего профиля дифракционного элемента при настройке сходимости рентгеновского пучка в режиме его фокусировки указанный дифракционный элемент выполнен из изготовленной из Si (111) исходной имеющей основание в форме эллипса плоскопараллельной монокристаллической пластины толщиной 400 мкм, приклеенной с помощью клеевого слоя эпоксидной смолы ЭД-6 толщиной 100 мкм к изготовленной из пьезокерамики PZT-5H исходной имеющей основание в форме эллипса плоскопараллельной пластине пьезоэлемента толщиной 1.0 мм, с формированием в результате усадки указанного клеевого слоя после его затвердевания эллиптического профиля рабочей поверхности указанной монокристаллической пластины и получением радиусов кривизны указанной поверхности 8.1 м, 5.7 м и 5.1 м вдоль ее большей стороны в ее центре при воздействии на пластину пьезоэлемента электрического поля с напряженностями, соответственно, 50 В/мм, 100 В/мм и 120 В/мм.to adjust the operating profile of the diffraction element when adjusting the convergence of the x-ray beam in the focusing mode, the specified diffraction element is made of Si (111), the original one having an elliptical base of a plane-parallel single crystal plate 400 μm thick, glued with an adhesive layer of epoxy resin ED-6 with a thickness 100 μm to the original made of PZT-5H piezoceramics having an elliptical base, a plane-parallel piezoelectric plate 1.0 mm thick, with the formation of shrinkage of the specified adhesive layer after it has hardened the elliptical profile of the working surface of the specified single-crystal plate and obtaining the radius of curvature of the specified surface 8.1 m, 5.7 m and 5.1 m along its greater side in its center when the piezoelectric element is exposed to an electric field with intensities of 50 V, respectively / mm, 100 V / mm and 120 V / mm.

При этом два металлических электрода, предварительно напыленных по одному на обе противоположные поверхности пластины пьезоэлемента в составе дифракционного блока, могут быть изготовлены толщиной 1 мкм из меди, серебра или алюминия, а предлагаемое устройство может быть оснащено аппаратно-программным обеспечением управления источником электрического напряжения в соответствии с программным режимом настройки заданной сходимости рентгеновского пучкаIn this case, two metal electrodes, previously sprayed one at a time on both opposite surfaces of the piezoelectric element plate as part of the diffraction unit, can be made 1 μm thick of copper, silver or aluminum, and the proposed device can be equipped with hardware and software for controlling the voltage source in accordance with with a program mode for setting a given x-ray convergence

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство для управления сходимостью рентгеновского пучка со схемой этого устройства на фиг. 1а и подложкой дифракционного блока на фиг. 1б в виде пластины пьезоэлемента с двумя металлическими электродами, предварительно напыленными по одному на обе противоположные поверхности указанной пластины; на фиг. 2 и 3 - формы исходных до приклеивания монокристаллической пластины и пластины пьезоэлемента перед получением соответствующего условию коллимации (см. фиг. 2а) и фокусировки (см. фиг. 3а) рентгеновского пучка рабочего профиля поверхности монокристаллической пластины за счет усадки при затвердевании распределенного между ними клеевого слоя и построенные методом компьютерного моделирования соответствующие условию коллимации (см. фиг. 2б-г) и фокусировки (см. фиг. 3б-г) рентгеновского пучка настроенные за счет воздействия на пластину пьезоэлемента электрического поля различной напряженности формы и профили рабочей поверхности монокристаллической пластины Si (111) в составе трехслойной (монокристаллическая пластина, затвердевший клеевой слой и пластина пьезоэлемента с напыленными электродами) структуры дифракционного блока с монокристаллической пластиной, уже имеющей перед воздействием электрического поля сформированный соответствующую условию коллимации или фокусировки рентгеновского пучка кривизну рабочей поверхности монокристаллической пластины, полученную за счет усадки при затвердевании распределенного между ними клеевого слоя.In FIG. 1 shows the proposed device for controlling the convergence of the x-ray beam with the circuit of this device in FIG. 1a and the substrate of the diffraction block in FIG. 1b in the form of a piezoelectric plate with two metal electrodes, previously sprayed one at a time on both opposite surfaces of the specified plate; in FIG. 2 and 3 are the forms of the initial ones before bonding of the single crystal plate and the piezoelectric element plate before obtaining the collimation condition (see Fig. 2a) and focusing (see Fig. 3a) of the x-ray beam of the working profile of the surface of the single crystal plate due to shrinkage during hardening of the adhesive distributed between them layer and constructed by computer simulation corresponding to the collimation condition (see Fig. 2b-d) and focusing (see Fig. 3b-d) of the X-ray beam configured due to the action of the piezoelectric on the plate entent of an electric field of different strengths and profiles of the working surface of a Si (111) single crystal wafer as a part of a three-layer (single crystal wafer, hardened adhesive layer and piezoelectric wafer with deposited electrodes) diffraction block structure with a single crystal wafer that already has a corresponding collimation condition formed before exposure to an electric field or focusing the x-ray beam, the curvature of the working surface of the single crystal plate, obtained by shrinkage during hardening of the adhesive layer distributed between them.

Предлагаемое устройство для управления сходимостью рентгеновского пучка (см. фиг. 1а) содержит дифракционный блок, состоящий из дифракционного элемента, выполненного в виде изготовленной из Si (111) монокристаллической пластины 1 (со средней плотностью дислокаций, не превышающей 1000 см-2), приклеенной с помощью клеевого слоя 2 к подложке, представляющей собой пластину 3 пьезоэлемента, изготовленного из пьезокристалла или пьезокерамики, с приобретением исходной монокристаллической пластиной 1 (в результате ее изгиба с пластиной 3 пьезоэлемента после затвердевания распределенного между ними клеевого слоя 2 за счет его усадки) профиля ее рабочей поверхности, соответствующего условию коллимации или фокусировки рентгеновского пучка, и два металлических электрода 4 (см. фиг. 1б), предварительно перед приклеиванием монокристаллической пластины 1 к пластине 3 пьезоэлемента напыленных по одному на обе противоположные поверхности пластины 3 пьезоэлемента (на фиг. 1а показана монокристаллическая пластина 1, приобретающая после затвердевания клеевого слоя 2 за счет его усадки до воздействия электрического поля на пластину 3 пьезоэлемента изогнутую под коллимацию или фокусировку рабочую поверхность, визуально сливающуюся с изображенной на этой фигуре плоской поверхностью пластины 1, профиль которой после воздействия электрического поля и масштабного преобразования показан на фиг. 2в-г и 3в-г).The proposed device for controlling the convergence of the x-ray beam (see Fig. 1a) contains a diffraction unit consisting of a diffraction element made in the form of a single crystal plate 1 made of Si (111) (with an average dislocation density not exceeding 1000 cm -2 ) glued using the adhesive layer 2 to the substrate, which is a plate 3 of a piezoelectric element made of a piezoelectric crystal or piezoceramics, with the acquisition of the original single-crystal plate 1 (as a result of its bending with the plate 3 of the piezoelectric element after hardening of the adhesive layer 2 distributed between them due to its shrinkage) of the profile of its working surface corresponding to the condition of collimation or focusing of the X-ray beam, and two metal electrodes 4 (see Fig. 1b), before gluing the single-crystal plate 1 to the piezoelectric plate 3 of the sprayed one on both opposite surfaces of the piezoelectric element plate 3 (in Fig. 1a, a single-crystal plate 1 is shown, which, after hardening of the adhesive layer 2, due to its shrinkage before exposure tions of the electric field on the piezoelectric element plate 3 bent under the collimation or focusing of the working surface, merges with the visually shown in this figure, the flat surface of the plate 1, which profile after exposure to the electric field and scale transformation shown in Fig. 2c-d and 3c-d).

При этом исходные до приклеивания монокристаллическая пластина 1 (обозначенная на фиг. 2а и 3а в двух вариантах исполнения позициями 1.1 и 1.2) и пластина 3 (обозначенная на фиг. 2а и 3а в двух вариантах исполнения позициями 3.1 и 3.2.) пьезоэлемента имеют толщины и формы (основания в форме прямоугольника и эллипса), подобранные для получения двух вариантов (параболического и эллиптического) профиля рабочей поверхности монокристаллической пластины 1 (см. фиг. 2в-г и 3в-г), задаваемого кривизной этой поверхности (см. фиг. 2б и 3б) и соответствующего требуемой сходимости рентгеновского пучка в режиме коллимации и фокусировки, за счет одновременного изгиба монокристаллической пластины 1 и пластины 3 пьезоэлемента в результате усадки клеевого слоя при его затвердевании и последующего воздействия на последнюю электрического поля (конструктивно присутствующие два напыленных металлических электрода 4 на фиг. 2 и 3, а также затвердевший клеевой слой 2 на фиг. 3 визуально не выделены).In this case, the single-crystal wafer 1 (marked in Fig. 2a and 3a in two versions with positions 1.1 and 1.2) and the plate 3 (marked in Fig. 2a and 3a in two versions with positions 3.1 and 3.2.) Of the piezoelectric element have the thicknesses and shapes (bases in the form of a rectangle and an ellipse) selected to obtain two options (parabolic and elliptical) of the profile of the working surface of a single-crystal plate 1 (see Fig. 2c-d and 3c-d) defined by the curvature of this surface (see Fig. 2b and 3b) and the corresponding required x-ray beam convergence in the collimation and focusing mode due to the simultaneous bending of the single-crystal plate 1 and the piezoelectric plate 3 as a result of shrinkage of the adhesive layer during its hardening and subsequent exposure to the last electric field (the two deposited metal electrodes 4 in Fig. 2 and 3 are structurally present , as well as the hardened adhesive layer 2 in Fig. 3 are not visually highlighted).

Настройка сходимости рентгеновского пучка в режиме его коллимации или фокусировки с помощью предлагаемого устройства основана на корректировке рабочего профиля дифракционного элемента, соответствующего требуемой сходимости рентгеновского пучка, за счет одновременного изгиба монокристаллической пластины 1, затвердевшего клеевого слоя 2 и пластины 3 пьезоэлемента (уже изогнутых после приклеивания за счет усадки клеевого слоя 2 форму с полученным изгибом рабочей поверхности 1 под коллимацию или фокусировку) при воздействии на последнюю электрического поля с помощью двух электродов 4, подключенных к источнику электрического напряжения 5 с возможностью выполнения ими функции средства корректировки кривизны рабочей поверхности монокристаллической пластины 1.Setting the convergence of the x-ray beam in the mode of collimation or focusing using the proposed device is based on adjusting the working profile of the diffraction element corresponding to the required convergence of the x-ray beam due to the simultaneous bending of the single-crystal plate 1, the hardened adhesive layer 2 and the plate 3 of the piezoelectric element (already bent after gluing for due to shrinkage of the adhesive layer 2 form with the obtained bend of the working surface 1 under collimation or focusing) when exposed to the latter electric field via two electrodes 4, connected to the power supply 5 to perform their function as means of adjusting the working surface of the single crystal curvature of the plate 1.

При этом для автоматического регулирования воздействия электрического поля предлагаемое устройство (см. фиг. 1а) оснащено аппаратно-программным обеспечением управления источником электрического напряжения 5, подключенным к двум электродам 4 и соединенным с модулем его управления 6, подсоединенного в свою очередь с компьютером 7, с возможностью исполнения указанных блоков на основе, например, программируемого источника тока - TDK Lambda Genesys (Япония).Moreover, to automatically control the effect of the electric field, the proposed device (see Fig. 1a) is equipped with hardware and software for controlling the voltage source 5, connected to two electrodes 4 and connected to its control module 6, which is connected in turn with computer 7, the ability to execute these blocks based on, for example, a programmable current source - TDK Lambda Genesys (Japan).

Модуль 6 и компьютер 7 выполняют функции блока автоматического управления напряженностью электрического поля, воздействующего на пластину 3 пьезоэлемента, на основе предварительной калибровки ожидаемых изменений кривизны рабочей поверхности монокристаллической пластины 1 в зависимости от величины напряженности электрического поля и проверки режима коллимации или фокусировки рентгеновского пучка с помощью рентгеновской камеры CCD и модуля ее управления (на фиг. 1а не показаны).Module 6 and computer 7 perform the functions of an automatic control unit for the electric field strength acting on the piezoelectric element plate 3, based on preliminary calibration of the expected changes in the curvature of the working surface of the single-crystal plate 1 depending on the electric field strength and checking the collimation mode or focusing of the x-ray beam using x-ray the CCD camera and its control module (not shown in FIG. 1a).

В нижеприведенных двух примерах исполнения предлагаемого устройства для управления сходимостью рентгеновского пучка настраиваемый рабочий профиль монокристаллической пластины 1 (обозначенной на фиг. 2 и 3, соответственно, позициями 1.1 и 1.2), строился методом компьютерного моделирования на основе использования программного комплекса COMSOL Multiphysics, который предназначен для построения сценарных моделей решения дифференциальных уравнений методом конечных элементов и представляющий собой программную среду, обеспечивающую все этапы моделирования (определение геометрических параметров, описание физики, визуализация) и позволяющую моделировать физические процессы, которые могут быть представлены в виде системы дифференциальных уравнений в частных производных.In the following two examples of the proposed device for controlling the convergence of the X-ray beam, the custom working profile of the single-crystal plate 1 (indicated in Figs. 2 and 3 by 1.1 and 1.2, respectively) was constructed by computer simulation using the COMSOL Multiphysics software package, which is designed to building scenario models for solving differential equations by the finite element method and representing a software environment that provides all stages of the model Bani (determination of the geometrical parameters, the physics description, visualization) and allowing to simulate the physical processes which can be represented as a system of partial differential equations derivatives.

При этом проводился расчет изменений радиуса кривизны рабочей поверхности монокристаллической пластины 1 в составе дифракционного блока при воздействии электрического поля на пластину 3 пьезоэлемента с учетом того, что рабочая поверхность пластины 1 предварительно приобрела изгиб под коллимацию или фокусировку (см. порядок изготовления дифракционного блока в описании изобретения «Устройство для управления сходимостью рентгеновского пучка и способ изготовления дифракционного блока в составе указанного устройства (варианты)» по патенту РФ №2601867, G21K 1/06, 2016) за счет одновременного изгиба монокристаллической пластины 1 и пластины 3 пьезоэлемента в результате усадки клеевого слоя 2 при его затвердевании до воздействия на пластину 3 пьезоэлемента электрического поля в настоящем устройстве для управления сходимостью рентгеновского пучка.In this case, the changes in the radius of curvature of the working surface of the single-crystal plate 1 as part of the diffraction unit were calculated under the influence of an electric field on the piezoelectric plate 3, taking into account that the working surface of the plate 1 previously acquired a bend under collimation or focusing (see the procedure for manufacturing a diffraction unit in the description of the invention "A device for controlling the convergence of the x-ray beam and a method of manufacturing a diffraction unit as part of the specified device (options)" NTU RF No. 2601867, G21K 1/06, 2016) due to the simultaneous bending of the single crystal plate 1 and the piezoelectric plate 3 as a result of the shrinkage of the adhesive layer 2 when it hardens before the piezoelectric element 3 is exposed to an electric field in this device for controlling the convergence of the x-ray beam.

Для этого решались определяющие уравнения пьезоэлектричестваFor this, the governing equations of piezoelectricity were solved.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

где

Figure 00000003
,
Figure 00000004
- компоненты тензоров механического напряжения и деформаций пластины 3 пьезоэлемента;Where
Figure 00000003
,
Figure 00000004
- components of tensors of mechanical stress and deformation of the plate 3 of the piezoelectric element;

Di, Ej - компоненты векторов электрической индукции, напряженности электрического поля;D i , E j - components of the vectors of electric induction, electric field strength;

Figure 00000005
,
Figure 00000006
,
Figure 00000007
- соответственно, обозначают модуль упругости составных частей дифракционного блока (монокристаллической пластины 1, затвердевшего клеевого слоя 2 и пластины 3 пьезоэлемента);
Figure 00000005
,
Figure 00000006
,
Figure 00000007
- respectively, denote the modulus of elasticity of the components of the diffraction unit (single-crystal plate 1, hardened adhesive layer 2 and plate 3 of the piezoelectric element);

а также решались уравнения упругого равновесия:and also the equations of elastic equilibrium were solved:

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

Указанные равнения пьезоэлектричества и упругого равновесия применительно к рассматриваемому дифракционному блоку взяты из работы авторов Бобцова А.А., и др. «Исполнительные устройства и системы для микроперемещений». СПБ ГУ ИТМО, 2011, с. 131.The indicated equalities of piezoelectricity and elastic equilibrium in relation to the diffraction block under consideration were taken from the work of the authors A. Bobtsov, et al., "Actuators and systems for micromotion". SPB GU ITMO, 2011, p. 131.

Проводились расчеты изменений (в зависимости от величины напряженности электрического поля) профиля и радиуса кривизны поверхности монокристаллической пластины Si в составе дифракционного блока - тройного изгибного модуля с учетом толщин и формы составных его частей: изготовленной из Si монокристаллической пластины 1, затвердевшего клеевого слоя 2 эпоксидной смолы ЭД-6 и изготовленной из пьезокерамики PZT-5H пластины 3 пьезоэлемента без учета толщины слоев напыленных электродов 4, которая, составляя микронную величину, обусловила их незначительный вклад в изменение кривизны поверхности монокристаллической пластины 1.The changes (depending on the electric field strength) of the profile and the radius of curvature of the surface of a single-crystal plate Si were calculated as part of a diffraction unit — a triple bending module, taking into account the thickness and shape of its components: a single-crystal plate made of Si, a hardened adhesive layer 2 of an epoxy resin ED-6 and a piezoelectric element plate 3 made of piezoelectric PZT-5H without taking into account the thickness of the layers of the deposited electrodes 4, which, being a micron value, caused them to be insignificant significant contribution to the change in the curvature of the surface of a single-crystal plate 1.

Так для корректировки рабочего профиля дифракционного элемента при настройке сходимости рентгеновского пучка в режиме его коллимации указанный дифракционный элемент (см. фиг. 2а) выполнен из изготовленной из Si (111) исходной имеющей основание в виде прямоугольника плоскопараллельной монокристаллической пластины 1.1 толщиной 400 мкм, приклеенной с помощью клеевого слоя эпоксидной смолы ЭД-6 толщиной 100 мкм при комнатной температуре к изготовленной из пьезокерамики PZT-5H исходной имеющей основание в виде прямоугольника плоскопараллельной пластине 3.1 пьезоэлемента толщиной 1.0 мм, с формированием в результате усадки указанного клеевого слоя после его затвердевания параболического рабочего профиля рабочей поверхности монокристаллической пластины 1.1 и получением радиусов кривизны указанной поверхности 5.2 м, 2.8 м и 2.35 м (см. на фиг. 2в, соответственно, сплошную, пунктирную и точечную кривые) вдоль большей стороны этой пластины (вдоль оси X) в ее центре и радиусов кривизны указанной поверхности 9.6 м, 7.5 м и 7.1 м (см. на фиг. 2г, соответственно, сплошную, пунктирную и точечную кривые) вдоль меньшей стороны этой же пластины (вдоль оси Y) в ее центре при воздействии на пластину 3 пьезоэлемента электрического поля с напряженностями, соответственно, 50 В/мм, 100 В/мм и 120 В/мм.So to adjust the operating profile of the diffraction element when adjusting the convergence of the x-ray beam in its collimation mode, the specified diffraction element (see Fig. 2a) is made of the original Si (111) made, having a base in the form of a rectangle of a plane-parallel single crystal plate 1.1 with a thickness of 400 μm, glued with using an adhesive layer of epoxy resin ED-6 with a thickness of 100 μm at room temperature to the original made of PZT-5H piezoceramics having a base in the form of a plane-parallel rectangle a thickness of 3.1 mm of a piezoelectric element 1.0 mm thick, with the formation of a specified adhesive layer after its hardening after hardening of the parabolic working profile of the working surface of a single-crystal plate 1.1 and obtaining the radii of curvature of this surface 5.2 m, 2.8 m and 2.35 m (see in Fig. 2c, respectively continuous, dashed, and dotted curves) along the greater side of this plate (along the X axis) at its center and the radii of curvature of the indicated surface are 9.6 m, 7.5 m, and 7.1 m (see in FIG. 2d, respectively, solid, dashed, and dotted curves) along the smaller side of the same plate (along the Y axis) in its center when the piezoelectric element 3 is exposed to the electric field with intensities of 50 V / mm, 100 V / mm, and 120 V, respectively / mm

А для корректировки рабочего профиля дифракционного элемента при настройке сходимости рентгеновского пучка в режиме его фокусировки указанный дифракционный элемент (см. фиг. 3а) выполнен из изготовленной из Si (111) исходной имеющей основание в форме эллипса плоскопараллельной монокристаллической пластины 1.2 толщиной 400 мкм, приклеенной с помощью клеевого слоя эпоксидной смолы ЭД-6 толщиной 100 мкм при комнатной температуре к изготовленной из пьезокерамики PZT-5H исходной имеющей форму эллипса плоскопараллельной пластине 3.2 пьезоэлемента толщиной 1,0 мм, с формированием в результате усадки указанного клеевого слоя после его затвердения эллиптического профиля рабочей поверхности монокристаллической пластины 1.1 и получением радиусов кривизны указанной поверхности 8.1 м, 5.7 м и 5.1 м (см. на фиг. 3в, соответственно, сплошную, пунктирную и точечную кривые) вдоль большей стороны этой пластины (вдоль оси X) в ее центре и радиусов кривизны указанной поверхности 10.2 м, 9.3 м и 8.95 м (см. на фиг. 3г, соответственно, сплошную, пунктирную и точечную кривые) вдоль меньшей стороны этой же пластины (вдоль оси Y) в ее центре при воздействии на пластину 3.2 пьезоэлемента электрического поля с напряженностями, соответственно, 50 В/мм, 100 В/мм и 120 В/мм.And to adjust the operating profile of the diffraction element when adjusting the convergence of the x-ray beam in the focus mode, the specified diffraction element (see Fig. 3a) is made of Si (111), the original one having an elliptical base in the form of an ellipse of a plane-parallel single crystal plate 1.2 with a thickness of 400 μm glued with using an adhesive layer of epoxy resin ED-6 with a thickness of 100 μm at room temperature to the original plane-parallel plate 3.2 piezoelectric element made of PZT-5H piezoceramics PZT-5H thick another 1.0 mm, with the formation of the specified adhesive layer as a result of shrinkage after hardening the elliptical profile of the working surface of the single-crystal plate 1.1 and obtaining the radii of curvature of the specified surface 8.1 m, 5.7 m and 5.1 m (see in Fig. 3c, respectively, solid, dashed and dotted curves) along the greater side of this plate (along the X axis) at its center and the radii of curvature of the indicated surface are 10.2 m, 9.3 m, and 8.95 m (see in FIG. 3d, respectively, solid, dashed, and dotted curves) along the smaller side of the same plate (along the Y axis) in its center when the plate is exposed to a 3.2 piezoelectric element of electric field with intensities of 50 V / mm, 100 V / mm and 120 V, respectively / mm

Claims (5)

1. Устройство для управления сходимостью рентгеновского пучка, содержащее дифракционный блок, состоящий из дифракционного элемента, выполненного в виде монокристаллической пластины, приклеенной к подложке, причем исходные монокристаллическая пластина и подложка имеют до приклеивания толщины и формы, подобранные для получения рабочего профиля дифракционного элемента, образуемого профилем рабочей поверхности монокристаллической пластины и соответствующего заданной сходимости рентгеновского пучка, за счет одновременного изгиба монокристаллической пластины и подложки в результате усадки клеевого слоя при его затвердевании, и контактирующее с указанным дифракционным блоком средство корректировки кривизны изогнутой в результате указанной усадки рабочей поверхности монокристаллической пластины для настройки заданной сходимости рентгеновского пучка, отличающееся тем, что подложка изготовлена в виде пластины пьезоэлемента, изготовленной из пьезокристалла или пьезокерамики, а упомянутое средство корректировки кривизны рабочей поверхности монокристаллической пластины выполнено в виде металлических электродов, предварительно напыленных на обе противоположные поверхности пластины пьезоэлемента и подключенных к источнику электрического напряжения для воздействия на пластину пьезоэлемента электрическим полем, приводящего к одновременному изгибу предварительно приклеенных друг к другу указанным выше образом монокристаллической пластины и пластины пьезоэлемента.1. A device for controlling the convergence of the x-ray beam containing a diffraction unit, consisting of a diffraction element made in the form of a single crystal plate glued to the substrate, and the original single crystal plate and substrate have gluing thicknesses and shapes selected to obtain the working profile of the diffraction element formed the profile of the working surface of the single-crystal plate and the corresponding given convergence of the x-ray beam, due to the simultaneous bending of mon a crystalline plate and a substrate as a result of shrinkage of the adhesive layer during its hardening, and means for adjusting the curvature of the working surface of the single crystal plate curved as a result of said shrinkage to adjust a given x-ray beam convergence, characterized in that the substrate is made in the form of a piezoelectric element plate from a piezocrystal or piezoelectric ceramics, and said means for adjusting the curvature of the working surface of a single-crystal The plates are made in the form of metal electrodes preliminarily sprayed onto both opposite surfaces of the piezoelectric element plate and connected to an electric voltage source for applying an electric field to the piezoelectric element plate, which simultaneously bends the single-crystal plate and the piezoelectric element plate preliminarily glued to each other in the above manner. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для корректировки рабочего профиля дифракционного элемента при настройке сходимости рентгеновского пучка в режиме его коллимации указанный дифракционный элемент выполнен из изготовленной из Si (111) исходной имеющей основание в виде прямоугольника плоскопараллельной монокристаллической пластины толщиной 400 мкм, приклеенной с помощью клеевого слоя эпоксидной смолы ЭД-6 толщиной 100 мкм при комнатной температуре к изготовленной из пьезокерамики PZT-5H исходной имеющей основание в виде прямоугольника плоскопараллельной пластине пьезоэлемента толщиной 1.0 мм, с формированием в результате усадки указанного клеевого слоя после его затвердевания параболического профиля рабочей поверхности указанной монокристаллической пластины и получением радиусов кривизны указанной поверхности 5.2 м, 2.8 м и 2.35 м вдоль большей стороны этой пластины в ее центре при воздействии на пластину пьезоэлемента электрического поля с напряженностями, соответственно, 50 В/мм, 100 В/мм и 120 В/мм.2. The device according to p. 1, characterized in that for adjusting the operating profile of the diffraction element when adjusting the convergence of the x-ray beam in the mode of collimation, the specified diffraction element is made from Si (111), the original one having a base in the form of a rectangle of a plane-parallel single crystal plate 400 microns thick glued with an adhesive layer of epoxy resin ED-6 with a thickness of 100 μm at room temperature to a base rectangle made of PZT-5H piezoceramics a plane-parallel piezoelectric element plate 1.0 mm thick, with the formation of a specified adhesive layer after shrinkage after hardening of the parabolic profile of the working surface of the specified single-crystal plate and obtaining the radius of curvature of the specified surface 5.2 m, 2.8 m and 2.35 m along the greater side of this plate in its center when exposed to a piezoelectric plate of an electric field with intensities of 50 V / mm, 100 V / mm and 120 V / mm, respectively. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для корректировки рабочего профиля дифракционного элемента при настройке сходимости рентгеновского пучка в режиме его фокусировки указанный дифракционный элемент выполнен из изготовленной из Si (111) исходной имеющей основание в форме эллипса плоскопараллельной монокристаллической пластины толщиной 400 мкм, приклеенной с помощью клеевого слоя эпоксидной смолы ЭД-6 толщиной 100 мкм при комнатной температуре к изготовленной из пьезокерамики PZT-5H исходной имеющей основание в форме эллипса плоскопараллельной пластине пьезоэлемента толщиной 1.0 мм, с формированием в результате усадки указанного клеевого слоя после его затвердевания эллиптического профиля рабочей поверхности указанной монокристаллической пластины и получением радиусов кривизны указанной поверхности 8.1 м, 5.7 м и 5.1 м вдоль большей стороны этой пластины в ее центре при воздействии на пластину пьезоэлемента электрического поля с напряженностями, соответственно, 50 В/мм, 100 В/мм и 120 В/мм.3. The device according to claim 1, characterized in that for adjusting the operating profile of the diffraction element when adjusting the convergence of the x-ray beam in the focusing mode, the specified diffraction element is made of Si (111) original having an elliptical base of a plane-parallel single crystal plate 400 μm thick glued with an adhesive layer of epoxy resin ED-6 with a thickness of 100 μm at room temperature to the original one having a base in the form of an ellipse of a plane-pair made of PZT-5H piezoceramics a 1.0 mm thick piezoelectric element plate, with the formation of a specified adhesive layer after it hardens after it hardens the elliptical profile of the working surface of the specified single-crystal plate and obtains the radius of curvature of the specified surface 8.1 m, 5.7 m and 5.1 m along the greater side of this plate in its center when exposed to a piezoelectric plate of an electric field with intensities of 50 V / mm, 100 V / mm and 120 V / mm, respectively. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что два металлических электрода, предварительно напыленных по одному на обе противоположные поверхности пластины пьезоэлемента в составе дифракционного блока, изготовлены толщиной 1 мкм из меди, серебра или алюминия.4. The device according to claim 1, characterized in that the two metal electrodes, previously sprayed one at a time on both opposite surfaces of the piezoelectric element plate as part of the diffraction block, are made of 1 μm thick copper, silver or aluminum. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, оно оснащено аппаратно-программным обеспечением управления источником электрического напряжения в соответствии с программным режимом настройки заданной сходимости рентгеновского пучка.5. The device according to p. 1, characterized in that it is equipped with hardware and software for controlling the source of electric voltage in accordance with the program mode for setting the specified convergence of the x-ray beam.
RU2017127885U 2017-08-03 2017-08-03 Device for controlling the convergence of the x-ray beam with its adjustment RU175213U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017127885U RU175213U1 (en) 2017-08-03 2017-08-03 Device for controlling the convergence of the x-ray beam with its adjustment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017127885U RU175213U1 (en) 2017-08-03 2017-08-03 Device for controlling the convergence of the x-ray beam with its adjustment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU175213U1 true RU175213U1 (en) 2017-12-01

Family

ID=60581784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017127885U RU175213U1 (en) 2017-08-03 2017-08-03 Device for controlling the convergence of the x-ray beam with its adjustment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU175213U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2678430C1 (en) * 2018-04-25 2019-01-29 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" X-ray beam convergence control method
RU2719395C1 (en) * 2019-09-03 2020-04-17 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" Method of controlling working surface curvature of a single-crystal plate of a diffraction unit which provides collimation of an x-ray beam

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999037591A1 (en) * 1998-01-26 1999-07-29 Saint-Gobain Vitrage Method and device for melting and refining materials capable of being vitrified
RU2278832C2 (en) * 2004-04-21 2006-06-27 Общество с ограниченной ответственностью Новосибирский Региональный Научно-технический центр "Инноватор" Device for production of the high-temperature mineral melts
WO2009113726A2 (en) * 2008-03-13 2009-09-17 Canon Kabushiki Kaisha Phase grating used for x-ray phase imaging, imaging apparatus for x-ray phase contrast image using phase grating, and x-ray computed tomography system
RU2601867C1 (en) * 2015-12-09 2016-11-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" Device for control over convergence of x-ray beam and method of making diffraction unit in said device (versions)

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999037591A1 (en) * 1998-01-26 1999-07-29 Saint-Gobain Vitrage Method and device for melting and refining materials capable of being vitrified
RU2278832C2 (en) * 2004-04-21 2006-06-27 Общество с ограниченной ответственностью Новосибирский Региональный Научно-технический центр "Инноватор" Device for production of the high-temperature mineral melts
WO2009113726A2 (en) * 2008-03-13 2009-09-17 Canon Kabushiki Kaisha Phase grating used for x-ray phase imaging, imaging apparatus for x-ray phase contrast image using phase grating, and x-ray computed tomography system
RU2601867C1 (en) * 2015-12-09 2016-11-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" Device for control over convergence of x-ray beam and method of making diffraction unit in said device (versions)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2678430C1 (en) * 2018-04-25 2019-01-29 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" X-ray beam convergence control method
RU2719395C1 (en) * 2019-09-03 2020-04-17 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" Method of controlling working surface curvature of a single-crystal plate of a diffraction unit which provides collimation of an x-ray beam

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU175213U1 (en) Device for controlling the convergence of the x-ray beam with its adjustment
US20100202071A1 (en) Deformable mirror
US10862018B2 (en) Method for manufacturing a piezoelectric device
RU2601867C1 (en) Device for control over convergence of x-ray beam and method of making diffraction unit in said device (versions)
JP2006518094A (en) BENDING ACTUATOR AND SENSOR COMPOSED OF MODELING ACTIVE MATERIAL AND METHOD FOR PRODUCING THEM
JPH10136665A (en) Piezoelectric actuator
WO2011081182A1 (en) Mirror device for controlling shape of reflective surface, and method for producing mirror for controlling shape of reflective surface
CN107003447A (en) Radiate beam device
Chen et al. Piezoelectric polymers actuators for precise shape control of large scale space antennas
TW200944836A (en) Membrane suspended optical elements, and associated methods
RU2678430C1 (en) X-ray beam convergence control method
RU175420U1 (en) X-ray convergence control device
CN104407435A (en) Large-correction-quantity low-order deformable reflector
WO2012147167A1 (en) Mirror device
RU2636261C1 (en) Diffraction unit for controlling convergence of x-ray beam
RU2719395C1 (en) Method of controlling working surface curvature of a single-crystal plate of a diffraction unit which provides collimation of an x-ray beam
Davis et al. Finite element analyses of thin film active grazing incidence x-ray optics
CN117192770A (en) Beam shaping super-surface device and preparation method thereof
JPH1172605A (en) Mirror and lens with variable curvature
CN110824918A (en) Adaptive control method for shape surface of antenna reflector
US11879170B2 (en) Stress patterning systems and methods for manufacturing free-form deformations in thin substrates
Aktakka Integration of Bulk Piezoelectric Materials into Microsystems.
Gribko et al. On controlling the surface curvature of diffraction components
Zhang et al. Cylindrical microlens array fabricated by argon ion-beam etching
JP6846691B2 (en) Manufacturing method of X-ray optical system base material

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20190804