Устройство для рентгено-графического исследования монокристаллов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ МОНОК )РИСТАЛЛОВ, включающее гориэой тапьное основание, держатель образца, смонтированный на нем с возможностью поворота, средства воздействия на образец , снабженные на том же основании. Источник и детектор рентгеновских лучей, снабженные механизмами независимого .относительного поворота и совместнио поворота вокруг оси, лежащей в плоскости , которая проходит через образец парап пепьно основанию, и средствами отсчета углов поворота, отличающееся тем, что с целью расширения его функ- , циональных возможностей при исследовании объектов, подвергаемых электромагнитному , магнитному; силов 1у воздействию в процессе испытаний, механизмы (Л поворота источника рентгеновских лучей и детектора и средства отсчета углов Смонтированы на платформе, установленной с возможностью поворота относительно основания вокруг оси, проходшцей через образец перпендикулярно оси совмесгаого поворота источника рентгеновских лучей И.детектора. оо со

,SU„„1040390 !

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

y g G 01 М 23/227

j

J с . з (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3434663/1. 8-25 (22) 16.03. 82 (46) 09.07.83. Бюл. N 33 (72) Л.А. Асланов, С.Ю. Ким, И.Б. Застенкер и Е.Е. Ежова (71) Московский ордена Ленина, ордена

Октябрьской Революции и ордена Трудо вого Красного Знамени государственный университет им. М.В, Ломоносова (53) 621.386 (088.8) (56) 1. Ногnstra J., Vossers Н, The

Phil i ps PW 1100 Sinqleerystal ii fractometer. Phil ips Techical Review, 1973, ч. 33, N 3, р. 61-73.

2. Хейкер j1;N. Рентгеновская дифрактометрия монокристаллов. Л., "Машиностроение", 1973, с. 104.

3. Сидохин Е.Ф. и др. Камера для рентгенографического исследования дефектов в кристаллах галлия. Заводская лаборатория, 1972, т.38, М 10, с. 12871288 (прототип). (54) (57). УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ, включающее горизонтальное основание, держатель образца, сМонтированный на нем с воэможностью йоворота, средства воздействия на образец, снабженные на том же основании, йсточник и детектор рентгеновских лучей, с(набженные механизмами независимого .относительного поворота и совместного поворота вокруг оси, лежащей в плоскости, которая проходит через образец парал лельно основанию, и средствами отсчета углов поворота, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью расширения его функциональных возможностей при исследова-. нии объектов, подвергаемых электромагнитному, магнитному; силовому воздействию в процессе испытаний, механизмы

Поворота источника рентгеновских лучей и- детектора и средства отсчета углов

;смонтированы на платформе, установленной с - возможностью поворота относительно основания вокруг оси, проходящей через образец перпендикулярно оси совместного йоворота источника рентгеновских лучей и,детектора.

Ф 1040

Изобретение относится к устройствам для анализа материалов с помоюп ю дифра- гированного излучения, в частности для. исследования структуры монокристаллов, и может быть использовано для онределения интегральных интенсивностей отражений рентгеновского луча исследуемым кристаллом с целью определения и уточнения структуры кристалла.

Известно устройство < называемое че щ тырехкружным дифрактометром с экваториальным методом съемки и включаюшее источник рентгеновского излучения, установленный неподвижно на основании, дер« жатель образца, способный вращаться вокруг своей оси и закрепленный на подвижном кольце круга, состоящего из двух коаксиальных колец, внешнее кольцо которого смонтировано на оси, совпадающей с осью вращения детектора рентгеновского излучения. Ось вращения детектора перпендикулярна первичному рентгеновскому пучку.и оси круга, состоящего иэ двух коаксиальных колец, Через точку их пересечения проходят ось держателя образца, и в 25 точке пересечения всех осей находится образец (1 J .

Однако указанное устройство не позволяет исследовать структуры кристаллов, - подвергаемых облучению прямым лучом З0 оптического квантового генератора (ОКГ), направленным по неизменному заданному кристаллографическому направлению, и воздействию сильного магнитного поля при температуре жидкого гелия без обра35 эования слепых областей и т.п., так как., наиболее удобное для доступа к кристаллу направление, расположенное на продолжении оси вращения держателя образца, занимает в зависимости от отражающего положения исследуемого кристалла любое попожение от горизонтального до вертикального, вследствие чего на дифрактометр не может быть установлено дополнительное оборудование, например OKI так, чтобы оно ,45 перемещалось синхронно с изменением по- ложения держателя образца.

Известно устройство, в котором вместо круга, состоящего из двух коаксиаль» ных колец, используется вращение держателя образца вокруг дополнительной оси, 50 наклоненной на угол 50 к оси вращения о детектора(2) .

Однако данное устройство не позволяет исследовать сруктуры кристаллов, находящихся под электромагнитным, магнитным илд силовым воздействием.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для рентгенографичес390 2 кого исследования монокристаллов, включающее горизонтальное основание, держатель образца, смонтированный на нем с возможностью поворота, средства воздействия на образец,,смонтированные на том

1 же основании источник и детектор рент1 геновских лучей, снабженные механизмами независимого относительного поворота и -совместного поворота вокруг оси, лежащей в плоскости, которая проходит через образец параллельно основанию, и средствами отсчета углов поворота f33 .

Недостаток известного устройства состоит в том, что в нем нельзя использовать средства воздействия на образец, обладающие большим весом, размерами и требующие для своей работы жесткой фиксации относительно оси вращения держателя образца, например, нельзя облучать образец прямым лучом ОКГ, включая ультрафиолетовое излучение, ось луча которого совпадает с продолжением оси. вращения держателя образца, вследствие чего нельзя обеспечить освещение светом

ОКГ строго определенного участка поверхности образца и тем самым обеспечить постоянство влияния качества поверхности образца на количество света, проникаюше го внутрь образца. Нельзя также подводить к образцу жидкий гелий в больших количествах за короткие промежутки времени, что необходимо для работы сверхпроводящих соленоидов, помешенных в жидкий гелий в непосредственной близости от исследуемого образца, при исследованиях структуры в магнитном поле и т.п.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей при исследовании объектов, подвергаемых электромагнитному, магнитному и силовому воздействию в процессе испытаний.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для рентгенографического исследования монокристаллов, включающем горизонтальное основание, держатель образца, смонтированный на нем с воэможностью поворота, средства воздействия на образец, смонтированные на том же основании, источник и детектор рентгеновских лучей, снабженные механизмами независимого относительного поворота и совместного поворота вбкруг оси, лежащей в плоскости, которая проходит через образец параллельно основанию, и средствами отсчета углов поворота, механизмы поворота источника рентгеновских лучей и детектора и средства отсчета углов смонтир0»

BBHbl на платформе, установленной с воэ3 10403 можностью поворота относительно основания вокруг оси, проходяшей через образец перпендикулярно оси совместного поворота источника рентгеновских лучей и детектора. 5

На чертеже схематически показано предлагаемое устройство.

Устройство включает горизонтальное основание 1 с закрепленными на нем держателем 2 образца с механизмом поворо- 10 та образца и средством 3 отсчета углов поворота образца и средствами 4 воздействия на образец; платформу 5, установленную на основание 1 с воэможностью поворота с помошью механизма поворота и под контролем средств 6 отсчета угла по . ворота платформы, источник. 7 и детектор 8 рентгеновских лучей с индивидуальными механизмами поворота и средства ми 9 и 10 отсчета углов поворотов соот- jg ветственно источника и детектора. Опти. ческие оси вращения источника и детекто».. ра рентгеновского излучения, образца, платформы, а также коллиматоров источ. ника и детектора рентгеновского. излуче gg . ния пересекаются в одной точке, в которой располагается образец, при этом ось поворота платформы и ось совместного врашения детектора с источником рентгеновских лучей взаимно перпендикулярны, Устройство работает следующим образом.

Исследуемый образец, платформа, источник и детектор рентгеновских лучей

Устанавливаются с помощью механизмов

90 поворота и средств 3,6,9 и 10 отсчета соответствукицих углов соответственно таким образом, что выполняются условия отражения для заданной кристаллографи ческой плоскости. Сканирование осуществляется вращением источника 7 и детектора 8. Средства внешнего воздействия на образец могут иметь любые подводки электроэнергии, воды, газа, жидкого гелия, азота и т.п. благодаря отсутствию жесткой механической связи между ними и средствами рентгенографического иссле< дования. с. ° 1

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает по сравнению .с базовыми объектами возможность исследования структуры кристалла в процессе электрома?нитного, магнитного или сйлового воздействия при различных температурах без ограничения веса и размеров средств воздействия на образец благодаря тому, что ось совместного поворота источника и детектора рентгеновский лучей жестко не связана с держателем образца, но держатель образца жестко фиксирован относительно средств воздействия на образец. Устройство обеснечивает получение экспериментальных данных по полной сфере отражений..

Предлагаемое устройство Ь связи с его широким кругом функциональных воэможностей может найти широкое применение в науке и народном хозяйстве.

ВНИИПИ Заказ 6920/47 Тираж 873 Подписное

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