Малоугловой дифрактометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ФВ (1 В Й 2 /201 ИЕ РЕТЕН ОПИ АВТОРСКОМУ ЕЛЬСТВУ.Сосфенов, Юн о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН(71) Специальное конструкторское бю ро Института кристаллографии .им. А .В,Шубникова(56) 1. Авторское свидетельство СС И 445560, кл, 6 .О 1 И 23/20 1972.2. Установка КРМ. Техническое описание производственного объединения "Научприбор"1 г, Орел., 1979 (прототип),(54) (57) мдлоугловой дифРдктометР, включающий источник излучения и де" тектор, герметичный вакуумный. корпус с окном для прохождения излучения, внутри которого расположены устройство для формирования пучка со шторками и держатель образца, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения юстировни,.корпус выполнен в.виде установлейных одна ,над другой с возможностью поворота отдельных секций, в которых последо" ;еательно установлены устройство дляформирования пучка, держатель образца и детектор, при этом каждая штор"ка устройства для формирования пуч" ка расположены в отдельной секции.10Изобретение относится к приборе"строению и может быть использовано .при исследовании малоуглового излучения во есем диапазоне длин волнсинхротронного излучения, а такжерассеяния молекулярных, нейтронныхи электронных пучсов.Известен малоугловой рентгеновский дифрактометр, включающий гони-.ометр, на котором смонтированы ис"точник иэлуцения, коллиматоры первичного пучка и рассеянного излучения, системы измерения и регистрацииугла дифракции, интенсивностей первичного и рассеянного излучений,вакуумной камеры и программного уп"равления 1.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности .является малоугловой дифрактометр КРИ, предназначенный для исследования структурных свойств вещества методом дифракции рентгеновских лучей и вклю"чающий источник излучения и детекторгерметичный вакуумный корпус с окноидля прохождения излучения, внутрикоторого Расположены устройство дляформирования пуцк а со шторками идержатель образца 1. 21,Однако известный дифрактометр недостаточно точен при измерении уг"лов дифракции менее 1 , цто не дает возможность изучать Форму микро"частиц вследствие неточности взаимно .го расположения деталей, формирующихпервичный пучок, как из-за деформациипод действием веса горизонтально расположенного основания, так и потому, .что трудно установить кроьки шторокпараллельными одна другой за счетсложности юстировочного устройства,а также неточности измерений из"заналичия фона от воэникаощего паразитного рассеяния лучей на молекулахвоздуха при эксплуатации прибора йего юстировке, что вызвано располо"жением детектора вне вакуумной камеры и неприспособленностью приборадля проведения юстировки в вакууме.Недостатком также является наличие вредного излучения в зоне обслу-живания прибора вследствие расположения детектора вне вакуумной камеры,Цель изобретения - повышение точности измерения и упрощение юстировки.Поставленная цель достигаетсятем, что в дифрактометре, включаю 32379 3щем истоцник излучения и детектор, герметичный вакуумный корпус с окном ,для прохождения излучения, внутри которого расположены устройство для формирования пучса со шторками и держатель образца, корпус выполнен в виде установленных одна над другой свозможностью поворота отдельных секций, в которых последовательно ус О тановлены устройство для формирования пучка, держатель образца и детектор, при этом каждая шторка устройства для Формирования пучка расположена в отдельной секции.Шторки формирующего устройства идержатель образца снабжены вакуумными вводами движения.Дифрактометр снабжен охлаждаемыми экранами, расположенными внутрикорпуса, и нагревателями корпуса,На чертеже представлен предлагаемый малоугловой дифрактометр,Дифрактометр включает вакуумнуюкамеру, выполненную в виде верти" 25 кального корпуса 1, состоящего изотдельных секций 2 с герметичным ок- ном 3, систему 4 откачки, соединен.ную с корпусом 1, и источник 5 излучения, элементы формирования пуцФЗ 0 ка, выполненные в виде шторок 6,держатель 7 образца, детектор 8, охлаждаемые экраны 9, нагреватели 1 О,вакуумный ввод 11 движения детекто"ра, вакуумный ввод 12 движения образца, вакуумные вводы 13 движенияшторок и лес 14 для установки образца.Выполнение корпуса в виде установленных одна над другой с возмож.40ностью поворота отдельных секций,в которых последовательно установ. лены устройство для Формирования .пучка, держатель образца и детектор,и расположение каждой шторки формирующего устройства в отдельной секции дают возможность повысить точ"ность измерений вследствие того, чтолегко достигается высокая точностьрегулирования параллельности кромокФормирующих шторок за счет относительного псворота секций (например,с помощью специального механизма поворота, снабженного отсчетным устройством); технически просто"зафиксировать достигнутое в результате 55 регулировки положение кромок Формирующих шторок (спомощью, например,штиФтов); корпус установлен вертикально и поэтому направление его1032379 4лучение регистрируется детектором 8,перемещение которого с помощью вакуумного ввода движения позволяет поо-. . лучать зависимость интенсивностирассеяния в функции угла рассеяния,е Установка образца осуществляется че"й рез люк 14,и В дифрактометре могут.использоваться молекулярные, нейтронные,Ю электронные, рентгеновские пучкилучей и синхротронное излучение.Молекулярные пучси используютсяия для определения потенциалов взаимодей"ствия молекул с поверхностями кон"ро денсированных Фаз, кластерных обпри- разований, микрочастиц, параметровэнергообмена молекулярных пучков споверхностями микро- и макрообраэо"ваний и характеристик массообмена пр20 гомогенных и гетерогенных взаимодей"ствияхНейтронные пучси применяются дляизучения распределения локальнойплотности в микрочастицах, макромо-.25 лекулах и кластерах.х Электронные пучки используются.для изучения структуры тонких пленокя и для исследования кинетики и термо-:динамики образования ионов,3тепловых деформаций, а также деФормаций, вызванных силой тяжестисовбадает с пучсом лучей (или частиц), используемых в приборе, и иэтому они не влияют на Форму поперечного сечения пучка, его угловораспределение и точность покаэанидетектора (как это имеет место пртрадиционной схеме построения прибора с размещением его элементовна горизонтально расположенном основании),.Снабжение элементов формированпучка и держателя образца вакуумными вводами движения позволяет иизводить юстировку и регулировкубора, не нарушая вакуума в нем.. Охлаждаемые экраны и нагреватели позволяют получать и поддержи. вать высский и сверхвысокий вакуумпри .проведении исследований с помощью потоков электронов, молекул исинхротронного излучения в широкомдиапазоне длин волн.Стенки вакуумной камеры, внутрикоторой проходит пучок используемылучей, одновременно защищают оператора от их воздействия, обеспечивабезопасность обслуживания прибора.Дифрактометр работает следующимобразом,Предварительно производится на- .. стройка прибора путем поворота.секций 2 одна относительно другой, шторки 6 устанавливаются таким образом,чтобы их кромки были параллельными,35и производится ихФиксация,Первичный луч из источника 5 из"лучения проходит через окно 3, снабженное герметичной перегородкой,проницаемой для лучей, Пройдя черезэлементы формирования пучка. лучей, .выполненные в виде шторок 6, луч приобретает заданные размеры поперечного сечения и углового распределения.Каждая из Формирующих шторок 6 сион"тирована в отдельной секции 2 и снабжена индивидуальным вакуумным вводом13 движения, служащим. для регулировки, позволяющей менять толщинупучса и его положение. Далее луч 50попадает на образец;,укрепленныйв держателе образца. Вакуумный вводдвижения обеспечивает регулировку положения образца относительно сформированного луча, Пройдя через обраэец, первичный луч частично рассеивается за счет взаимодействия егос веществом образца. Рассеянное изРентгеновские пучки применяютсядля изучения размеров, формы и коли-чества структурных неоднородностей идля определения размеров и формымикрочастиц и параметров микронеров-,ностей,/Синхротронное излучение применя"оется для изучения энергии химичес"ких связей, энергетической структу-ры микро- и масрообъектов.Предлагаемый малоугловой дифрактометр позволяет повысить точностьизмерения по сравнению с известным,например довести степень нестабильности первичного пучса излучения до,+13, лри его ширине, равной 20(визвестном дифрактометре степень нестабильности при той же ширине пучка +203),Кроме того, если в известномдифрактометре минимальный угол, доступный для измерений, составляет2, то в предлагаемом 15 ф,Секционная конструкция вакуумной камеры расширяет Функцйональныевоэможности устройства за счет воэможности выбора любой из известныхсхем эксперимента путем простойзамены одних секций другими.1 032379 и миров РедакюТираж 873ИИПИ Государственного коми по делам изобретений и отк 35, Москва, 3-35, Рауаская М/ИВ Подгисно Зак тета СССРрцтййнаб д, Ь/5ч