Рентгеновский спектрометр для исследования структурного совершенства монокристаллов

Иллюстрации

Рентгеновский спектрометр для исследования структурного совершенства монокристаллов (патент 898302)
Рентгеновский спектрометр для исследования структурного совершенства монокристаллов (патент 898302)
Рентгеновский спектрометр для исследования структурного совершенства монокристаллов (патент 898302)
Рентгеновский спектрометр для исследования структурного совершенства монокристаллов (патент 898302)
Показать все

Реферат

 

Союз Советсиик

Социалистические

Реслублии

О П @ С A Н И Е < 898302

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 160580 (2I ) 2958773/18-25 с присоединением заявки М (23) П риоритет

Опубликовано 1501.82. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 150182 (53)M. Кл.

G 0l и 23/207

Гасударственный комитет

СССР (53) УДК 548.73 (088.8) ло делан нэебретеннй н открытий (72) Авторы изобретения

P.M. Имамов, М.В. Ковальчук, А.В. Миренс

l0.Н. Шилин и С.С. Якимов

6, 1Тгч 1

Институт кристаллографии им. A.Â. Шубнико1ва (71) Заявитель (54) РЕНТГЕНОВСКИЙ СМХТРОМЕТР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

СТРУКТУРНОГО СОВЕРШЕНСТВА МОНОКРИСТАЛЛОВ

Изобретение относится к рентгеновской дифрактометрии и может использоваться для исследования монокристаллов с помощью рентгеновского излучения от мощных источников стационарного типа.

Известно использование в рентгеноструктурном анализе мощных источников. рентгеновского излучения на основе рентгеновских трубок с вращающимся анодом (1 j.

Такие источники имеют значительные габариты и вес, в силу чего они в дифрактометрической аппаратуре устанавливаются неподвижно. Вместе с тем при конструировании многокристальных рентгеновских спектрометров более выгодным, с точки зрения конструкции самого спектрометра, является использование поворотного источника, что позволяет легко перестраивать .спектрометр на работу с другими порядками отражения от кристалла-монохроматора, на который падает первичный пучок источника, без значительной переюстировки и перемещений других элементов спектрометра. Однако используемые в таких спектрометрах источники являются

5 маломощными, что значительно уве" личивает время исследований и сужает функциональные возможности спектрометров из-за недостаточной интен10 сивности первичного рентгеновского пучка.

Известен рентгеновский спектрометр для исследования структурного совершенства монокристаллов, содержащий поворотный источник рентгеновского излучения, два поворотных кристалла-монохроматора, поворотный держатель исследуемого монокристалла, детекторы излучения, установленные друг за другом по ходу рентгеновского пучка (2).

Недостатком известного спектрометра является сложность его настройки при использовайии мощных

898302

Цель изобретения заключается в том, чтобы уменьшить габариты

35 спектрометра при использовании излучения мощных стационарных источников и расширить его функциональные возможности.

Поставленная цель достигается тем, что в рентгеновском спектрометре для исследования структурного совершенства монокристаллов, содержащем два поворотных кристалламонохроматора, поворотный держатель исследуемого монокристалла, причем один кристалл-монохроматор и держатель исследуемого монокристалла установлены на поворотных платформах с общей осью поворота, не совпадающей с осями поворота этого кристалла-монохроматора и держателя исследуемого монокристалла, по крайней иере один детектор излучения, связанный с держателем исследуемого монокристалла, другой поворотный кристалл-монохроматор установлен на осях поворота платформ с крис55 стационарных источников излучения и ограниченный круг решаемых при таком его использовании задач.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является 5 рентгеновский спектрометр, содержащий два поворотных кристалла-монохроматора, поворотный держатель исследуемого монокристалла, установленные на отдельных поворотных плат" IO формах с общей осью поворота, про ходящей через фокус анода рентгеновской трубки, по крайней мере один детектор излучения, связанный с держателем исследуемого монокрис- 15 галла (3).

Такой спектрометр может использоваться со стационарными источниками излучения при фиксации положения одного поворотного кристалла- 20 монохроматора. Однако для обеспечения работы спектрометра со стационарным источником он должен иметь большие габариты, что связано с ненеобходимостью использования платформд5 больших размеров для поворотов вокруг фокуса трубки при настройке спектрометра на требуемый порядок отражения. Кроме того, в данном спектрометре затруднительна реализа- 30 ция некоторых рентгенооптических схем исследования монокристаллов. таллом-монохроматором и держателем исследуемого монокристалла.

Кроме того, в спектрометр дополнительно введен третий кристалл-монохроматор, установленный на платформе с держателем исследуемого монокристалла с возможностью поворота вокруг оси, проходящей через его поверхность, и вокруг оси поворота держателя исследуемого монокристалла.

На фиг. 1 показана схема трехкристального спектрометра; на фиг.2 часть четырехкристального спектрометра с третьим кристаллом-монохроматором.

Рентгеновский спектрометр содержит стационарный источник рентгеновского излу .ения I, первый кристаллмонохроматор 2, установленный в поворотном держателе 3, второй кристалл-монохроматор 4, установленный в поворотном держателе 5, который расположен на поворотной платформе

6. Исследуемый монокристалл 7 установлен в поворотном держателе 8, когорый расположен на второй поворотной платформе 9. Оси поворотов платформ б и 9 совпадают с осью поворота держателя 3 первого кристалла-монохроматора 2. Дифрагированное исследуемым монокристаллом 7 излучение регистрируют детектором 10, который установлен с возможностьв поворота относительно оси поворота держателя

8 исследуемого монокристалла 7. В спектрометр могут Сыть введены дополнительные детекторы для целей настроики кристаллов-монохроматоров

2 и 4. Каждый держатель 3, 4 и 8 предусматривает возможность юстировки кристалла за счет его перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях. В спектрометр может быть введен третий кристалл-монохроматор

11, который может быть установлен на держателе 8 параллельно исследуемому монокристаллу 7, причем при повороте последнего кристалл-монохроматор 11 совершает поворот вокруг оси поворота держателя 8 на фиксированном расстоянии от нее. Кроме того, третий кристалл-монохроматор

11 установлен и с возможностью поворота относительно собственной оси с помощью поворотного держателя 12.

Спектрометр может работать в следующих режимах: в режиме трехкристального спектрометра при параллерь8983 ном расположении кристаллов, в режиме трехкристального спектрометра с антипараллельным расположением кристаллов; в режиме трехкристального спектрометра со смешанным рас- 5 положением кристаллов (как показано, например, на фиг. t); в режиме двухкристального спектрометра при выво" де второго кристалла-монохроматора

4 с траектории рентгеновского пучка 16 за счет поворота платформы 6 с параллельным и антипараллельным расположением кристаллов. При средних и больших брегговских углах спектрометр может перестраиваться на работу И с кристаллом-анализатором, в качестве которого используют второй кристалл-монохроматор 4, т.е. пучок от первого монохроматора 2 направляют непосредственно на исследуемый моно- 20 кристалл 7, установленный в такое положение, чтобы дифрагированный им пучок мог попасть на кристалл 4, с помощье которого производят развертку кривой дифракционного отражения от монокристалла 7, регистрируемую с помощью специального детектора.

В четырехкристальном варианте 36 предлагаемый спектрометр позволяет дополнительно произвести прецизионное эталонное измерение периода решетки исследуемого монокристалла 7 одним из методов двухлучевой дифрак- З . тометрии. Кроме того, такой спектрометр может работать в трехкристальном и двухкристальном режимах при дифракции по Боррману.

Таким образом, предложенный спектрометр обладает большим набором функциональных возможностей и обеспечивает легкость управления им при работе с мощными источниками рентге- 41 новского излучения стационарного типа при сохранении относительно небольших габаритов спектрометра.

02 6 формула изобретения

1. Рентгеновский спектрометр для исследования структурного совершенства монокристаллов, содержащий два поворотных кристалла-монохроматора, поворотный держатель исследуемого монокристалла,причем один кристаллмонохроматор и держатель исследуемого монакристалла установлены íà поворотных платформах с общей осью поворота, не совпадающей с осями по" ворота этого. кристалла-монохроматора и держателя исследуемого монокристалла, по крайней мере один детектор излучения, связанный с держателем исследуемого монркристалла, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения габаритов спектрометра при использовании излучения мощных стационарных источников и расширения его функциональных возможностей, другой поворотный кристалл-монохроматор установлен на оси поворота плат" форм с кристаллом-монохроматором и держателем исследуемого монокристалла.

2. Спектрометр по и. 1, о т л ич а ю щ и " с я тем, что в него дополнительно введен третий кристаллмонохроматор, установленный на платформе с держателем исследуемого моно кристалла с возможностью поворота вокруг оси,.проходящей через его поверхность, и вокруг оси поворота держателя исследуемого монокристалла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Русаков А.А. Рентгенография металлов. И., Атомиздат, 1977, с. 34-35.

2. Ковальчук И.В. и др. Трехкристальный рентгеновский спектрометр для исследования структурного совершенства реальных кристаллов. ПТЭ

1976, t 1, с. 194-196.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке 4" 2860030/18-25, кл. G 01 N 23/20, 1979 (прототип).

898302

Тираж 882 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Раушская наб,, д. 4/5

Заказ 11938/59

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель К. Кононов

Редактор М, Циткина Техред М. Рейвес Корректор М. Коста