SU1357707A1

SU1357707A1 - X-ray goniometer

Info

Publication number: SU1357707A1
Application number: SU864090711A
Authority: SU
Inventors: Ярослав Васильевич Новоставский; Валерий Васильевич Петьков; Анатолий Алексеевич Гавриш
Original assignee: Опытное Конструкторско-Технологическое Бюро С Опытным Производством Института Металлофизики Ан Усср
Priority date: 1986-07-10
Filing date: 1986-07-10
Publication date: 1987-12-07

Abstract

Изобретение относитс к области измерительной техники, в частности к устройствам дл регистрации и анализа пространственного распределени рассе нного излучени . Целью изобретени вл етс повьшение точности юстировкн гониометра за счет расширени диапазона ориентации осей гониометра . На столике 13 внутреннего коаксиального вала 3 креп т съемный кронштейн и устанавливают держатель с детектором излучени на определенном рассто нии от главной оси гонио/ -// () 0 СЛ ад йЬThe invention relates to the field of measurement technology, in particular, to devices for recording and analyzing the spatial distribution of scattered radiation. The aim of the invention is to increase the accuracy of the alignment of the goniometer by expanding the range of orientation of the axes of the goniometer. On the table 13 of the inner coaxial shaft 3, there is a removable bracket and install the holder with the radiation detector at a certain distance from the main axis gonio / - // () 0 SL ad y

Description

метра. Затем устанавливают держатель 11 образца 12, производ т юстировку. Включением шагового двигател привода 18 производ т поворот вокруг главной оси гониометра. Коаксиальные валы 3 и 2 с детектором излучени и рентгеновской трубкой могутmeter A holder 11 of sample 12 is then installed, adjusted. Turning on the stepper motor of the drive 18 rotates around the main axis of the goniometer. Coaxial shafts 3 and 2 with a radiation detector and an X-ray tube can

1one

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к устройствам дл регистрации: и анализа пространственного распределени рас- се нного излучени .The invention relates to a measurement technique, in particular, to devices for recording: and analyzing the spatial distribution of scattered radiation.

Цель изобретени - повышение точности юстировки гониометра и возможность его использовани в различных , схемах за счет расширени диапа- зона ориентации осей гониометра.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the adjustment of the goniometer and the possibility of its use in various schemes by expanding the range of orientation of the goniometer axes.

fla фиг. 1 схематически показано расположение основных частей гониометра дл съемки по схеме - 9, рентгеновска трубка и детектор под- вижны образец неподвиженj на фиг.2 - разрез А-А на фиг, 1 (схематическое изображение гониометра); на фиг, 3 - разрез. Б-Б на фиГ;, 1 (крепление сменного кронштейна на столике); : на фиг.. 4 - расположение основньк . частей гониометра дл съемки по схеме 9 2 б , трубка и образец подвижны , детектор неподвижен; на фиг. 5 - то же, детектор и.образец подвижны, трубка неподвижна,fla FIG. 1 shows schematically the location of the main parts of the goniometer for imaging according to the scheme - 9, the X-ray tube and the detector are movable; the sample is stationary in FIG. 2 - section A-A in FIG. 1 (schematic representation of the goniometer); Fig, 3 - section. BB on fig ;, 1 (attachment of a removable bracket on the table); : in FIG. 4 - location of the base. parts of the goniometer for shooting according to scheme 9 2 b, the tube and the sample are movable, the detector is stationary; in fig. 5 - the same, the detector and the sample are mobile, the tube is stationary,

Рентгеновский гониометр содержит корпус 1, два коаксйально установленных в корпусе вала 2 и 3, кронштейн 4, установленный на наружном коаксиальном валу 2, держатель 5 рентгеновской трубки 6, предназначек ный дл установки на кронштейне 4, второй кронштейн 7, съемный держатель 8 с детектором 9, предназначен- ный дл установки на втором кронштейне 7, неподвижный кронштейн 10,, держатель 11 образца 12, выполненный с возможностью установки на неподвижно кронштейне 10, а также столик 13, ус тановленный на внутреннем коаксиальном валу 3 и выполненный с возможностью креплени на нем держател 11 образца 12 или второго кронштейна 7.,The X-ray goniometer includes a housing 1, two coaxially mounted in the housing shaft 2 and 3, a bracket 4 mounted on an outer coaxial shaft 2, a holder 5 of an X-ray tube 6, designed for mounting on a bracket 4, a second bracket 7, a removable holder 8 with a detector 9 , fixed for mounting on the second bracket 7, fixed bracket 10 ,, holder 11 of sample 12, adapted to be mounted on fixed bracket 10, as well as table 13, mounted on the inner coaxial shaft 3 and made with possibility of securing the holder 11 therein in sample 12 or the second bracket 7,

поворачиватьс синхронно с одинаковой скоростью и дискретно с заданными шагами и заданным временем экспозиции . При других вариантах съемки мен ютс местами детектор, рентгеновска трубка и образец со столи к ом. 5 ил.rotate synchronously with the same speed and discretely with predetermined steps and predetermined exposure time. In other surveys, the detector, the X-ray tube, and the sample with desktops change places. 5 il.

и второй неподвижньй кронштейн 14, .вьшолненный с возможностью закреплени на нем держател 5 рентгеновской трубки 6, Вт.орой кронштейн 7 выполнен съемным, а все кронштейны выполнены с возможностью регулировки осей закрепл емых на них держателей относительно главной оси гониометра.and the second stationary bracket 14, which is made so that the holder 5 of the X-ray tube 6 can be fixed thereto, which bracket 7 is removable, and all the brackets are adapted to adjust the axes of the holders attached thereto relative to the main axis of the goniometer.

Гониометр в основном варианте исполнени (схема 9 -0 , фиг. 1) работает следующим образом,The goniometer in the basic version (scheme 9-0, fig. 1) works as follows

На столике 13 внутреннего коак:- сиального вала 3 креп т съемньй кронштейн 7, положение которого относительно оси вала 3 фиксируетс пальцами 15 и 16, и перемещением по направл ющей кронштейна 7 и его линейке устанавливают держатель 8 с детектором 9 излучени на определенном рассто нии от главной оси гониометра Перемещением по направл кщей кронштейна 4 наружного коаксиального вала 2 устанавливают положение держа- тел 5 рентгеновской трубки 6 от главной оси гониометра. Затем устанавливают держатель 11 образца 12 и производ т юстировку рентганооптической системы гониоме -ра с целью совмещени первичного рентгеновского пучка рентгеновских лучей, проход щего через рентгенооптическую систему держател 5 и монохроматора 17, и отраженного пучка лучей, проход щего через рентгеиооптическую систему дер- жател 8,, детектора 9 излучени , с главной осью гониометра и совмещают исследуемую поверхность образца 12 с главной осью гониометра.On the table 13 of the inner coac: - the sial shaft 3 fastens the removable bracket 7, the position of which relative to the axis of the shaft 3 is fixed by fingers 15 and 16, and by moving along the guide bracket 7 and its ruler install the holder 8 with the radiation detector 9 at a certain distance from the main axis of the goniometer Move the x-ray tube 6 from the main axis of the goniometer by moving along the directions of the bracket 4 of the outer coaxial shaft 2. Then the holder 11 of sample 12 is installed and the x-ray optical system of the goniome is adjusted in order to combine the primary x-ray beam of x-rays passing through the x-ray optical system of the holder 5 and the monochromator 17, and the reflected beam of rays passing through the x-ray optical system of the holder 8, , the radiation detector 9, with the main axis of the goniometer and combines the test surface of sample 12 with the main axis of the goniometer.

Включением шагового двигател привода 18 по заданной программе производ т поворот вокруг главной оси гониометра на заданный угол коаксиального вапа 3 с детектором 9 из- ,By turning on the stepper motor of the drive 18, according to a predetermined program, a rotation is made around the main axis of the goniometer to a predetermined angle of coaxial vap 3 with detector 9 out-,

313577074313577074

лучени и включением шагового двига- ного вала 3 с держателем 26 образца тел привода 19 - поворот на задан- . 12 и наружного коаксиального вала 2 ный угол Коаксиального вала 2 с рент- с держателем 5 рентгеновской трубки геновской трубкой 6. Контроль пово- 6 на заданные углы или производ т рота вокруг главной оси гониометра поворот внутреннего вала 3 с держана заданные углы детектора 9 излу- телем 24 образца 12 со скоростью в чени и рентгеновской трубки 6 осуще- два раза больше скорости вращени ствл ют через электронную систему 11 наружного вала 2 с держателем 5 рент- датчики 20 и 21 грубого и точного от- ю геновской трубки 6, Контроль величи- . счета внутреннего вала 3 и датчик ны угла поворота держател 26 образ- грубого отсчета, который кинемати- ца 12 и держател 5 рентгеновской чески соединен с колесом 22, и датчик трубки 6 или скоростей вращени про- 23 точного отсчета наружного коакси- извод т через злектронную систему дат- л-ьного вала 2. Коаксиальные валы 3 15 ики грубого и точного отсчета внут- И 2 с детектором 9 излучени и рент- .раннего и наружного коаксиальных вагановской трубкой 6 могут поворачи- лов (описание основного варианта). ватьс синхронно с одинаковой скорое- Таким образом, в варианте I гонио- тью и дискретно с заданными шагами и метра производитс исследование об- заданным временем зкспозиции. При на- 2о по схеме 0-26, в которой рент- стройке и юстировке гониометра враще- геновска трубка 6 и образец 12 под- ние валов 3 и 2 производ т вручную вижны, а детектор 9 излучени неручками 24 и 25 приводов 18 и 19 или подвижен. В варианте I гониометра возвращение валов 3 и 2 управл етс ди- можна установка детектора излучени станционно от переносного пульта уп- 25 Другого типа, например полупроводни- равлени с индикацией.а кового с системой охлаждени , ко Гониометр по схе ме 9 -29 , когда °Р требует неподвижной его уста- рентгегновска трубка и образец под- новки.and the activation of the stepping motor shaft 3 with the holder 26 of the sample of drive bodies 19 - turning to the set point. 12 and the outer coaxial shaft 2 is the angular angle of the coaxial shaft 2 with the x-ray tube holder 5 with the gene tube 6. Control is reversed to the specified angles or a company produces a rotation around the main axis of the goniometer 3 Sample 12 with speed 24 and x-ray tube 6 is twice as large as the rotational speed through the electronic system 11 of the outer shaft 2 with the holder 5 and the renderers 20 and 21 of the coarse and precise detachment of the gene tube 6 . counting the inner shaft 3 and the sensor of the angle of rotation of the holder 26 of the coarse reference image, which the kinematics 12 and the holder of 5 is x-ray connected to the wheel 22, and the sensor of the tube 6 or the rotational speeds of the 23 direct reference of the outer coaxial Dataplane system 2. Coaxial shafts 3 15 Coarse and accurate internal I-2s with a 9-radiation detector and an X-ray early and outer coaxial Wagan tube 6 can turn (description of the basic variant). synchronously with the same speed. Thus, in option I, a study of a given exposure time is carried out with discreteness and discretely with predetermined steps and a meter. When na 2o according to the scheme 0-26, in which the rotation and adjustment of the rotary goniometer 6 and sample 12, shaft 3 and 2 are raised manually, and the radiation detector 9 is not handles 24 and 25 of drive 18 and 19 or mobile. In version I of the goniometer, the return of shafts 3 and 2 is controlled by the installation of a radiation detector from a portable control panel of another type, for example, semiconductor with an indication of high voltage with the cooling system, when ° P requires a fixed ust-roent-tube tube and a sample of the trim.

вижны, а детектор неподвижен, рабо- Гониометр по схеме В -2Q , когда тает следующим образом.30 Детектор излучени и образец подвижВ посадочное гнездо корпуса 1 го- рентгеновска трубка неподвиж- ниометра устанавливают второй допол- работает следующим образом, нительный сменный кронштейн 14, пере- Перемещением по направл ющей мещением по его направл ющей и по « шкале второго дополнительного смен- его шкале устанавливают держатель 8 35 ° ° 14, установленного в с детектором 9 излучени , на столи- посадочное гнездо корпуса 1, уста- ке 13 внутреннего коаксиального вала навливают держатель 5 рентгеновской 3 устанавливают держатель 5 образца Р монохроматором 17 на опре- (или сменные приставки с образцом) „ Деленном рассто нии от главной оси и перемещением по направл ющей крон- 40 г°™°«етра. На кронштейне 4 наружно- штейна 4 и его линейке устанавливают ° коаксиального вала 3 устанавливают на определенном рассто нии от главной Держатель 26 образца 12. оси гониометра держатель 5 рентгеновс- Производ т юстировку рентгенооп- кой трубки 6 со сменньп. монохромато- тической системы гониометра с целью ром 17. Производ т юстировку рентгено-45 обеспечени совмещени первичного оптической системы гониометра с це- рентгеновских лучей и отражен- лью совмещени первичного пучка рент- У главной осью го- геновских лучей, проход щего через ниометра и совмещени исследуемой рентгенооптическую систему держате- поверхности образца 12 с главной осью л 5 и сменного монокроматора 17, и 50 .The detector is stationary, operating as a G-2Q scheme, when thawed as follows.30 The radiation detector and the specimen movable A landing nest of body 1 of the go-x-tube stationary meter installs the second additional, works as follows, Moving along the guide room, along its guide and along the "scale of the second additional shift scale, set the holder 8 35 ° 14, installed in with the radiation detector 9, to the capital socket of the housing 1, 13 navlivayut axial shaft holder 5 3 X-ray monochromator set P sample holder 17 to determine 5 (or removable consoles sample) "dividing a distance from the main axis and movement along the guideway 40 g kron- ° ™ °« Etra. On the bracket 4 of the outer matte 4 and its ruler, the ° coaxial shaft 3 is mounted is installed at a certain distance from the main holder 26 of sample 12. axis of the goniometer x 5 holder x-ray X-ray x-ray adjustment. monochromatic system of a goniometer with a view of rum 17. X-ray-45 alignment is performed to ensure the alignment of the primary optical system of the goniometer with X-rays and reflect the alignment of the primary X-ray beam passing through the nanometer and The X-ray optical system under study is the holder of the surface of sample 12 with the main axis l 5 and a replaceable monochromator 17, and 50.

отраженного пучка лучей, проход щего Включением шаговых двигателей при- через рентгенооптическую систему дер- водов 18 и 19 по заданной программе жател 8, и совмещени исследуемой по- производ т поворот вокруг главной оси верхности образца 12 с главной осью г ониометра внутреннего коаксиального гониометра.55 вала 3 с держателем 26 образца 12the reflected beam of rays passing by turning on the stepper motors through the X-ray optical system of dewers 18 and 19 according to a predetermined program of the gateway 8, and combining the studied one produces a rotation around the main axis of the surface of the sample 12 with the main axis of the internal coaxial goniometer .5 shaft 3 with a holder 26 of sample 12

Включением щаговых двигателей при- и поворот наружного коаксиального водов 18 и 19 по заданной программе вала 2 с держателем 8 детектора 9 производ т поворот вокруг главной излучени на заданные углы или; ароиз- оси гониометра внутреннего коаксиаль- вод т поворот внутреннеРо ко к-иального вала 3 с держателем 26 образца 12 со скоростью в два раза больше скорости вращени наружного вала 2 с держателем 8 детектора 9 излучени . Контроль величины углов поворота образца 12 и детектора 9 излучени или скорости вращени производ т через электронную систему-датчики грубого и точного отсчета внутреннего коаксиального вала 3 и датчики грубого и точного отсчета наружного коаксиального вала 2 (описание основного варианта),By turning on the stepper motors, when the outer and coaxial waters 18 and 19 are rotated according to a predetermined program of the shaft 2 with the holder 8 of the detector 9, the main radiation is rotated to the specified angles or; The axial axis of the internal coaxial goniometer t rotates the internal shaft 3 with the holder 26 of sample 12 at a speed twice as high as the speed of rotation of the external shaft 2 with the holder 8 of the radiation detector 9. Monitoring the magnitude of the rotation angles of the sample 12 and the radiation detector 9 or the rotational speed is carried out through an electronic system — coarse and accurate sensors of the inner coaxial shaft 3 and coarse and accurate sensors of the outer coaxial shaft 2 (description of the main variant),

Таким образом, по сравнению с известным устройством предлагаемый гониометр со сменными дополнительными кронштейнами обеспечивает исследование образца по схеме 9-0 и .-по двум схемам 0-20 движени рентгеновской трубки, детектора излучени и держател образца, а также применение различных типов детекторов излучени . Кроме Toroj конструкци предлагаемого рентгеновского гониометра обеспечивает горизонтальное расположение главной оси, необходимое , например, дл исследовани об- разцов, наход щихс в жидком состо нии , и вертикальное расположение необходимое , например, при исследовани образцов с применением полупроводниковых детекторов с криогенным охлаждением ,, что значительно расшир ет .универсальность прибора.Thus, in comparison with the known device, the proposed goniometer with interchangeable additional brackets provides for examining the sample according to the 9-0 scheme and — according to two schemes — 0-20 movements of the X-ray tube, radiation detector and sample holder, as well as the use of different types of radiation detectors. In addition to the Toroj, the design of the proposed X-ray goniometer provides the horizontal position of the main axis, which is necessary, for example, for examining samples in a liquid state, and the vertical position is necessary, for example, when examining samples using cryogenic-cooled semiconductor detectors, which significantly expands em. universality of the device.

Claims

Formula image shadows

t) X-ray goniometer containing

housing, two coaxially mounted in the shaft housing, first bracket mounted on the outer coaxial shaft, x-ray tube holder for mounting on the first bracket, second bracket, detachable holder with detector, for mounting on the second bracket, first fixed bracket, sample holder designed to be mounted on the first fixed bracket, which is also distinguished by the fact that, in order to improve the accuracy of the alignment, it is equipped with a table mounted on the inner coax shaft and a sample holder or a second.-.- bracket on it, a second fixed bracket for holding an x-ray tube holder on it, the second bracket is removable, and all

The holders are mounted on brackets with the possibility of adjusting the position of their axes relative to the main axis of the goniometer. ,

U} UZ.1

FIG.

26

74

Fy

Ft.5