Устройство для рентгеноструктурных исследований кристаллов

СОЮЗ СОНЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСИИХРЕСГУБЛИН1610412 1 11 23/ СВИДЕТ СТВ т алло гр афин тин,К,А.Карх ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(46) 30,1.90. Бюп. У 44 (1) Московский энергетический институт и Институт крисим,А,В.Иубникова(56) Миусков В.ф, и др. Двухкристаль ный рентгеновский спектрометр ДТСдля исследования дефектов в кристаллах, - Кри ст алло гр афия, 19 74, т. 19, Р 1, с,153-159.Кушнир В.И, и др. Стабилизация ут лов в рентгенооптической схеме дву кристально го диФрактометра ДТС, Приборы и техника эксперимента, 198 11 5, с,185. 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕНТГЕНОСТРУКТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ КРИСТАЛЛОВ(57) Изобретение относится к областиприборов для рентгеноструктурных исследований кристаллов, в частности кмногокристальным приборам типа спектрометров и дифрактометров, Цель изобре тения - повышение точности и сследоваций, Дпя этого пьезодвигатель 4выполнен в виде поворотного столикане менее чем на трех биморфцых пьезоэлектрических пластинах, каждая из которых разделена на две секции, центрыизгибной деформации которых расположены по разные стороны от бцморфнойпластины, В устройство 9 управленияпьезодвигателем 4 введены пропорциональное звено 13 с насыщением, второйинтегратор 14 с постоянной времени,превышающей постоянную времени первого интегратора 12, и второй сумматор 15 что позволяет одним устройством реализовать двухканальную систему стабилизации углового положенияисследуеглого кристалла 6, 6 ил,Изобретение относится к приборамдля рентгеноструктурных исследованийкристаллов, в частности к многокристальным приборам типа спектрометрови диФрактометров.Цель изобретения - повышение точности исследований,На Фиг.1 приведена Функциональнаясхема устройства для рентгенострук 10турных исследований кристаллов; наФиг,2 - конструкция пьезодвигателя;на фиг. 3, 4 - пьезоэлектрическиебиморФные пластины, варианты выполнения; на Фиг,5 - характер деФормации биморФных пластин; на Фиг,б - зависимость измеряемой эФФективностир ент гено вско го излучения от угловогоюположения исследуемого кристалла,Устройство для рентгеноструктурных 20исследований монокристаплов содержитисточник 1 монохроматического рентге-.новского излучения, образованный излучателем 2 и кристаллом=монохроматором 3, гониометр, сочлененный с пьезодвигателем 4, на . котором установ"лен держатель 5 исследуемого кристалла 6, счетчик 7 отраженного откристалла 6 рентгеновского излучения,подключенный к его выходу интенси 30метр 8 и устройство 9 управления пьезодвигателем 4, Устройство можетиметь ФотограФическую систему 10 регистрации рентгеновского излучения,Пьезодвигатель 4 и устройство 9управления им образуют управляемыйпьезопривод, В устройство 9 входятпервый сумматор 11, к одному входукоторого подключен выход интенсиметра Я, а другой вход является входомустройства 9, первый интегратор 12,включенный между выходом первого сумматора 11 и входами пропорционального звена 13 с насыщением и второгоинтегратора 14 с постоянной времени,превышающей постоянную времени первого интегратора 12, Выходы пропорционального звена 13 и второ го инт егр атора 14 подключены к входам второго сумматора.15, выход которого подключен0к пьезодвигателю 4.Пьезодвигатель 4 (Фиг,2) содержитоснование 16 на котором жестко закреплено не менее трех биморФных пластин17, н апример четыре пластины 1 7, Напластинах 17 жестко закреплен пово 5ротный столик 18 на котором крепит=ся держатель 5 исследуемого кристалла 6, Плоскости биморФных пластин пересекаются по линии, совмещенной сосью гониометра (с осью поворота кристалла 6), Электрическое соединениебиморфных пластин обеспечивает создание при их изгибах вращающего момента вокруг оси пьезодвигателя 4. Пластины 17 выполнены с достаточной продольной жесткостью для компенсациирадиальных усилий, возникающих вследствие некоторого статистического разброса их характеристик,В одном варианте (Фиг,3) биморФнаявластина 17 содержит две одинаковополяризованные пьезоэлектрическиепластины 19, электропроводящиеслои 20 каждой из которых разделеныизолирующим зазором 21 на две части.Пластины 19 соединены посредствомадгезионного слоя 22Такая биморфнаяпластина 17 состоит из двух секций,причем внешние части электропроводящих слоев 20 одной секции электрически соединены с частями внутреннихэлектропроводящих споев 20 другой сек"ции и наоборот.В другом варианте (Фиг.4) биморФная пластика 17 образована двумя пьезоэлектрическими пластинами 19, каждая из которых различно поляризованав своей верхней и нижней половине.Характер деФормации таких биморФных пластин 17 приведен на Фиг,5,Устройство для рентгеноструктурныхисследований кристаллов работает сле"дующим образом.Мо нохро мати ческо е рент гено вско еизлучение от источника 1 падает наисследуемый кристалл 6, а отраженноеот кристалла б излучение детектируется счетчиком 7, сигнал которого посту"пает в интенсиметр Я, Сигнал интенсиметра поступает в систему обработкии регистрации (не показана), а такжеиспользуется для управления пьезоприводом,Пьезопривод работает следующим образом,Задающий сигнал по интенсивностирентгеновского излучения, соответствующий требуемому положению исследуемого кристалла, поступает на первыйсумматор 11 устройства 9 управленияпьезодвигателем, где сравнивается ссигналом обратной связи, поступающимс интенсиметра 8, Полу.енная ошибкаинтегрируется первым интегратором 12,Сигнал с выхода первого интеграто-"ра 12 через пропорциональное звено 1312 5 16104с насыщением и первый вход второгосумматора 15 поступает на пьезодвигатель 4, который поворачивает держатель 5 с исследуемым кристаллом 6,что вызывает изменение интенсивностиотр аженно го р ент ге но вско го излучения,устраняя ошибку на входе первого интегратора, Величина насыщения пропорционального эвечд 13 выбирается такой,1 Очтобы система в переходном процессене перешла через экстремум при углеБрегга.Си гнал с выхода перво го инте гр атора 12 также интегрируется вторым интегратором 14 с постоянной времени,превышающей постоянную времени первого интегратора 12, Если сигнал с выхода первого интегратора 12 вызываетнасыщение процорциоцапьного звена 13, 20то нарастающий сигнал с выхода второго интеграора 14, поступая черезвторой сумматор 15 на пьеэодвигатель4, вызывает уменьшение ошибки ца входе первого интегратора 12, Когда 25ошибка на входе первого интегратора 12 становится равной нулю, сигнал на выходе первого интегратора 12 вызывает дальнейшее изменение сигнала на выходе второго интегратора 14, в 30 результате чего цд входе первого интегратора 12 появляется ошибка противоположного знака, При этом сигнал на выходе первого интегратора 12 начинает уменьшаться, Выбором параметров первого интегратора 12 и второго интегратора 14 обеспечивается устойчивая работа пьеэопривода, В установившемся режиме ошибки ца входе первого интегратора 12 и второго интег-. що ратора 14 равны нулю.Таким образом, одним устройством 9 реапизуется двухканальная система стабилизации углового положения исследуемого кристалла 6, Быстрый канал 45 .осуществляет юстировку кристалла 6 в диапазоне до нескольких угловых се кунц с необходимой точностью, 1 едленная разъюстировка устройства в большом ддпазоне компенсируется каналомс большой постоянной времени,Формула изобретения Устройство для рентгеноструктурных исследований кристаллов, содержащее источник ьо нохроматиче ского рен генов" ского излучения с излучателем и кристаллом-монохроматором, гонцометр с держателем исследуемого кристалла, счетчик отраженного от исследуемого кристалла излучения, ицтецсцыетр, подключенный к выходу счетчика, пьеэоиэвод, состоящий из сочлененного с гоцомерок пьезодвигдтеля и устройства уцрднлснця, содержащего первый сумдтор, однц вход которого подклО- чец к выходу ицтецсиметрд, и первый ццт сгрдтор, вход которо го подключен к выходу первого сумматора, о т лцчдющееся тем, что, сцелью повышения точности исследований, пьезодвцгатель выполнен в вице поворотного столика кд менее чем цд трехп сзоэлектрических бцморфных пластинах,:цппя пересечения плоскостей ко"торь.х совмещена с осью гоциометря,причем каждая пластина состоит издвух секцш, цецтрь цзгцбцой деформации которьх расположены по разные стороны от бцморфной пластины, и устройство управления пьеэодвигателем введе:ы пропорциональное звено с ограшченцем, второй интегратор с постоянной времени, превышающей постояннуювремени первого интегратора, и второй сумматор, к входам которого подключены выходы пропорционального звена с ограничением и второго цнтеграторя, к входам которых подключен выход первого интегратора, а выход второго интегратора подключен к пьеэод В". ГителО, 1 б 1 04121610412 иипйаоаи Составитель К,КононовТехред М.Дидык Корректор Н.Коро едакто ндура Тираж 498 Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 аказ 37 ВНИИПИ Госуда оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, уЛ. Гагарина, 10