Устройство для рентгеноструктурных исследований кристаллов

 

Изобретение относится к области приборов для рентгеноструктурных исследований кристаллов, в частности к многокристальным приборам типа спектрометров и дифрактометров. Цель изобретения - повышение точности исследований. Для этого пьезодвигатель 4 выполнен в виде поворотного столика не менее чем на трех биморфных пьезоэлектрических пластинах, каждая из которых разделена на две секции, центры изгибной деформации которых расположены по разные стороны от биморфной пластины. В устройство 9 управления пьезодвигателем 4 введены пропорциональное звено 13 с насыщением, второй интегратор 14 с постоянной времени, превышающей постоянную времени первого интегратора 12, и второй сумматор 15, что позволяет одним устройством реализовать двухканальную систему стабилизации углового положения исследуемого кристалла 6. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСГУБЛИН (g()g G 01 H 23ПО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРстВенный КОмитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 44331.84/31-25 (22) 07,04.88 (46) 30,1!.90. Вюл. У 44 (?1) Московский энергетический институт и Институт кристаллографии им,A,В.Иубникова (72) А.А.Никольский, Е.Я.Лопатин, И.Л.. Смольский, А.Э. Волошин и К.А.Êàðбачинский (53) 548.734 (088.8) (56) Миусков В.Ф. и др. Двухкристальный рентгеновский спектрометр ДТС-1 для исследования дефектов в кристаллах, - Кри ст алло rp афия, 19 74, т. 19, Р 1, с,153-159.

Кушнир В.И, и др. Стабилизация ут .лов в рентгенооптичесной схеме двух-кристально ro дифрактометра ДТС-1, Приборы и техника эксперимента, 1981, 11 - 5, с, 185. ! (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕНТГЕНОСТРУКТУРНЫХ ИССЛЕДО ВАНИЧ КРИСТАЛЛОВ

„„BU„„1610412 А1

2 (57) Изобретение относится к области приборов для рентгеноструктурных исследоваш и кристаллов, в частности к многокристальным приборам типа спектрометров и дифрактометров, Цель изобре тения — повышение точности и сследований, Дпя этого пьезодвигатель 4 выполнен в виде поворотного столика не менее чем на трех биморфных пьезоэлектрических пластинах, каждая из которых разделена на две секции, центры изгибной деформации которых расположены по разные стороны от биморфной пластины. В устройство 9 управления пь ез одви г ател ем 4 вв еде ны пропорциональное звено 13 с насыщением, второй интегратор 14 с постоянной времени, превышающей постоянную времени первого интегратора 12, и второй сумматор 15,. что позволяет одним устрой- („ ством реализовать двухканальную систему стабилизации углового положения исследуемого кристалла 6, 6 ил.

16 10412

Изобретение относится к приборам для рентгеноструктурных исследований кристаллов, в частности к многокристальным приборам типа спектрометров и дифрактометров.

Цель изобретения - повышение точности исследований, На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для рентгенострук!

О турных исследований кристаллов; на фиг,2 - конструкция пьезодвигателя; на фиг. 3, 4 - пьезоэлектрические биморфные пластины, варианты выполнения; на фиг,5 - характер деформации биморфных пластин; на. фиг,б - зависимость измеряемой эффективности р ент гено вско го излучения от углового положения исследуемо го кристалла, Устройство для рентгеноструктурных 20 исследований монокристаплов содержит источник l монохроматического рентге= новского излучения, образованный излучателем 2 и кристаллом=монохроматором 3, гониометр, сочлененный с пье= зодвигателем 4, на . котором установ" лен держатель 5 исследуемого кристалла б, счетчик 7 отраженного от кристалла 6 рентгеновского излучения, подключенный к его выходу интенси30 метр 8 и устройство 9 управления пьезодвигателем 4, Устройство может иметь фотографическую систему 10 регистрации рентгеновского излучения, Пьезодвигатель 4 и устройство 9 управления им образуют управляемый пьезопривод. В устройство 9 входят первый сумматор 11, к одному входу которого подключен выход интенсимет- . ра 8, а другой вход является входом устройства 9, первый интегратор 12, включенный между выходом первого сумматора 11 и входами пропорционального звена 13 с насыщением и второго интегратора 14 с постоянной времени, превышающей постоянную времени первого интегратора 12, Выходы пропорционального звена 13 и второго интегратора 14 подключены к входам второго сумматора.15, выход которого подключен 0 к пьезодвигателю 4.

Пьезодвигатель 4 (фиг,2) содержит основание 16 на котором жестко закреплено не менее трех биморфных пластин

17, например четыре пластины 17, На пластинах 17 жестко закреплен пово>5 ротный столик 18„на котором крепит= ся держатель 5 исследуемого кристалла б, Плоскости биморфных пластин пересекаются по линии, совмещенной с осью гониометра (с осью поворота кристалла 6). Электрическое соединение биморфных пластин обеспечивает создание при их изгибах вращающего момента вокруг оси пьезодвигателя 4. Пластины 17 выполнены с достаточной продольной жесткостью для компенсации радиальных усилий, возникающих вследствие некоторого статистического разброса их характеристик.

В одном варианте (фиг. 3) биморфная властина 17 содержит две одинаково поляризованные пьезоэлектрические пластины 19, электропроводящие слои 20 каждой из которых разделены изолируюцим зазором 21 íà две части.

Пластины 19 соединены посредством адгезионного слоя 22 ° Такая биморфная пластина 17 состоит из двух секций, причем внешние части электропроводящих слоев 20 одной секции электрически соединены с частями внутренних электропроводяцих споев 20 другой сек" ции и наоборот.

В другом варианте (фиг.4) биморфная пластика 17 образована двумя пьезоэлектрическими пластинами 19, каждая из которых различно поляризована в своей верхней и нижней половине.

Характер деформации таких биморфных пластин 17 приведен на фиг,5, Устройство для рентгеноструктурных исследований кристаллов работает сле" дующим о б р аз о м.

Мо нохроматическо е рент гено вско е излучение от источника 1 падает на исследуемый кристалл б, а отраженное от кристалла б излучение детектируется счетчиком 7, сигнал которого посту" пает в интенсиметр 8, Сигнал интенсиметра поступает в систему обработки и регистрации (не показана), а также используется для управления пьезоприводом, Пьезопривод работает следующим образом, Задающий сигнал по интенсивности рентгеновского излучения, соответствующий требуемому положению исследуемого кристалла, поступает на первый сумматор 11 устройства 9 управления пьезодвигателем, где сравнивается с сигналом обратной связи, поступаюцим с инт енсиметр а 8, Полу:.енная ошибка интегрируется первым интегратором 12, Сигнал с выхода первого интеграто-" ра 12 через пропорциональное звено 13

12 тора, к входам которых подключен выход первого интегратора, а выход второго интегратора подключен к пьеэадв| гателю

5 16104 с насыщением и первый вход второго сумматора 15 поступает на пьезодвигатель 4, который поворачивает держатель 5 с исследуемым кристаллам 6, что вызывает изменение интенсивности отр аженна го р ент re но вско ro излучения, устраняя ошибку на входе первого интегратора, Величина насыщения пропорционального эвечя 13 выбирается такой,1О чтобы система в переходном процессе не перешла через-экстремум при угле

Брегга, Си гнал с выхода перва 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 вызывает насыщение пропорцианапьного звена 13, 20 то нарастающий сигнал с выхода второго интегратора 14 поступая через второй сумматор 15 на пьеэадвигатель

4, вызывает уменьшение ошибки на входе первого интегратора !2, Когда 25 ошибка 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 ня входе первого интегратора 12 появляется ошибка противоположнога знака, При этом сигнал на выходе первого интегратора 12 начинает уменьшаться, Выбором параметров первого интегратора 12 и второго интегратора 14 обеспечивается устойчивая работа пьеэопривада, В установившемся режиме ошибки на входе первого интегратора 12 и второго интег-. 4p ратора 14 равны нулю.

Таким образом, одним устройством 9 реапизуется двухканальная система стабилизации углового положения исследуемого кристалла 6, Быстрый канал 45 . осуществляет юстиравку кристалла 6 в диапазоне до нескольких угловых сеI ку нц с н еа бходимо и точностью, 11едл е иная разъюстировка устройства в боль.= шом диапазоне компенсируется каналам с большой постоянной времени, l1l î р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для рентгеноструктурных исследований кристаллов, содержащее источник ма нохроматиче ского рен. гено в" ского излучения с излучателем и кристаллом-манахроматором, гониометр с держателем исследуемого кристалла, счетчик отраженного ат исследуемого кристалла излучения, интенснметр,подключенный к выходу счетчика, пьеэопрпвод, сос;-оящий из сочлененного с ганпометрам пьезадвигятеля и устройства управления, содержащего первый сумматор р Один вход катара ГО подкл!0 чен к выходу интенсиметря, H первый ппт с. рятор, вход которо га подключен к IblõîIIó первого сумматора, о т лича oщееся тем,чта,сцелью повышения точности исследований, пьезадвпгатель выполнен в вице паваротного столика ня менее чем ня трех п»сзоэлектрических бпморфных пластинах, .пап я пересечениlI плоскостей ка"тар:.х совмещена с осью ганиаметря, Hpí÷åè каждая пластина состоит из двуx секций центры пзгпбнай деформации которых расположены па разные стороны от биморфной пластины, и устройст а управления пьеэадвигателем введены пропорциональное звено с ограничением, второй интегратор с постоянной времени, превышающей постоянную времени первого интегратора, и второй сумматор, к входам которого подключены выходы пропарцианальнага звена с ограничением и второго интегра1б10412

1 &10412

4 сятйтгациа

Составитель К,Кононов

Техред М.Дидык Корректор Н.Король

Редактор М,Бандура

Заказ 3736 Тираж 498 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, уЛ. Гагарина, 101