Способ изготовления кристаллов-анализаторов упруго изогнутых по окружности

 

Изобретение относится к рентгенотехнике , в частности к способам изготовления кристаллов-анализаторов и кристалл ов-монохроматоров, используемых в рентгеноспектральном и рентгеноструктурном анализах. Цель изобретения -упрощение изготовления кристаллов-анализаторов при одновременном увеличении их светосилы. Для решения этой задачи пластину кристалла-анализатора вырезают, изменяя ее ширину по 3aKOHyh(a) hMaKc/1-cosa)(cosa-cosOo), где Ьмакс - ширина пластины на середине длины , Оо - центральный угол, образованный двумя радиусами, исходящими из центра окружности радиуса R и соединяющими один из концов и середину пластины, атекущее значение угла (0 а «о), отсчитываемое от радиуса, соединяющего середину пластины и центр окружности радиуса R, и изгибают, прикладывая к концам пластины силы, действующие вдоль прямой линии, соединяющей концы пластины, и направленные навстречу друг другу. Для обеспечения изгиба плоскопараллельных пластин в требуемом направлении одновременно с приложением сил к концам пластины создают первоначальный прогиб путем приложения и снятия силы, действующей нормально к поверхности пластины кристалла-анализатора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s G 01 и 23/22

ГОСУДАР СТВ Е ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :-: —::.::. ;

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСА

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4631170/25 (22) 04.01,89 (46) 07.12.91. Бюл. ¹ 45 (71) Ленинградское научно-производственное объединение "Буревестник" (72) Г, Б. Гутман (53) 621.386(088.8) (56) Патент Великобритании № 1289399, кл, G 01 N 23/00, 1972.

Вайнштейн 3, Е. Светосильная аппаратура для рентгеноспектрального анализа (исследование изгиба кристаллов и новые фокусирующие спектрографы). — M.: Изд-эо

АН СССР, 1957, с. 63-75, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРИСТАЛЛОВ-АНАЛИЗАТОРОВ., УПРУГО ИЗОГНУТЫХ ПО ОКРУЖНОСТИ (57) Изобретение относится к рентгенотехнике, в частностл к способам изготовленля кристаллов-анализаторов и кристаллов-монохроматоров, используемых в рентгеноспектральном и рентгеноструктурном анализах.

Цель изобретения — упрощение изготовления кристаллов-анализаторов при одновреИзобретение относится к рентгенотехнике, в частности к способам изготовления кристаллов-анализаторов и кристаллов-монохроматоров для рентгеноспектрального и рентгеноструктурного анализа.

Целью изобретения является упрощение способа изготовления кристаллов-анализаторов при одновременном увеличении их светосилы.

На фиг. 1 показано устройство, с помощью которого осуществляется способ: на фиг. 2 — графическая интерпретация закона изгиба пластины кристалла-анализатора по предлагаемому способу, „„ЯЦ „„1696980 А1 менном увеличении их светосилы. Для решения атой задачи пластину кристалла-анализатора вырезают, изменяя ее ширину по закону h (a) = пма«/1-cosa) (cos а- соз(хо), Где

h<>« — ширина пластины на середине длины, а — центральный угол, образованный двумя радиусами, исходящими из центра окружности радиуса R и соединяющими один из концов и середину пластины, а- текущее значение угла (О» а а ), отсчитываемое от радиуса, соединяющего середину пластины и центр окружности радиуса R, и изгибают, прикладывая к концам пластины силы, действующие вдоль прямой линии, соединяющей концы пластины, и направленные навстречу друг другу. Для обеспечения изгиба плоскопараллельных пластин в требуемом на- Я правлении одновременно с приложением сил к концам пластины создают первоначальный прогиб путем приложения и снятия силы, действующей нормально к поверхности пластины кристалла-анализатора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

На фиг, 2 обозначены: Π— центр окружности радиуса R.; ОА = ОА = ОО = ОВ = R.

Пример. Из кварца (1340) вырезали пластину размерами: длина l = 60 мм, ширина h = 28 мм, толщина Ь = 0,3 мм, радиус p=

2R = 300 мм (R = 150 мм — радиус фокусирующей окружности спектрометра CPC-5, в котором использован кристалл-анализатор), Отражающие плоскости располагали параллельно касательной, проведенной к середине длины пластины. При изгибе такой пластины до окружности ". = 150 мм отражающие плоскости распс агались по дуге окружности радиуса 500 мм, т.е. реализовался

1696980 изгиб крис)алла-анализатора по Иоганссону.

Затем пластину вырезали по шаблону ..-ак, что ее и."лрина менялась по закону h ==

n,«fa!

)mak« =- 2<3!4!4., гхс =:11,46

ВырезЯ иную ПО такой <1)ор146 пластину изгибали, приклады«)ая к 68 концам силы, действу,ощи8 вдоль прям!3!4 линии, соединя1ощей эти концы f! Направленные навстречу

ДРУГ Д})УГУ, . . TO ОСУЩЕСТВЛЯГ!И С ПОМОЩЬЮ

ЧСтр(ACTBB ИЭ ИОЯ {<13! !«, !1, КОТО}308 «Содвр>КИТ неподвижный 1 и подвижный 2 упоры, между !

Готорыми по;4сщяли пластину 3, } !ОдВижный «ПОР /СТЯ НАЕЛ 6Н«С ВО::1МО)1«<НОСТЬЮ СВОООДНО"

161ц«э I-i «я В,!.,0« .. н1. и рявляк)lцих 4«ж8 стко за <репленных В неподвижном упоре 1, ..8пОдВижный у юp с Г!01иощью ВинTOВ (не показаны) прикреплен к основанию 5 устройства изгиба, «вертикаг1ьной части осно1)ан1«!я 5 рЯО«10ло)кен Дифференциал)«ный

ВинT 6, СОединенн ый (. пОдВижным )ff)opOM.

Перемешая с г1омощью диффе )енци1!ЛьнОГО Винта 6 ПОДВижный упор 2 ВДоль направляющих 4, изгибали пластину 3 до

})адиуса Г =.— I 50 )4M !ради!ус фокусируюЩей

i3Kn«fi>K:-«Ости «пектвоме-.ря, 6 котооом ис-! !Ол ьэуе Гся«кр!«!Стяг!!«-3!!яг!изя Ор).

", .о:.я>кем. -Пo pace!«40", эенняя пластина из01; .у I B pio oi

i îí цам.

Вследствие симметрии.!<аргины относи, i ельно О1.i рассмотрим i40M8HT, Возн !!

М --- PR(cosa- cosa o)... (1 с.це 0» а а" ) in.1

;л- } у авь!ение Окоу><ности в Г!ОляpHIÕ ко ординатах Гф) =- const. Радиус изгиба бяг!ки под Действием сил Р

В(а ) =5

{2)

1!oдстаВиьl 1, 1) в (1, (З)

РР(сова — cosа }

ОчевиДно, чтО Для Обеспечений изгиба пластины по окружности, т.е. выполнения услови . Р\ а) = сопзт, ДОстаточно, чтобы жестi:0ñ1ь Рлястин 5 менялась по закону 6(а) -=

==К(сова - сова<), Где К = совst.

}3 }3

"О == Е } =- " „"- . „ (4 )

12 дл)! поя1«16!Угол ьного се :.ения.

Поскольку Е = const, то для выполнения условия R(a) = const, достаточно обеспечить

} (а) = K(cosa - cosa o),... (5) где К == const.

5 Следовательно, можно менять либо ширину h кристалла, либо толщину Ь, либо одновременно h 14 b.

Из технологических соображений целесообразно обеспечить выполнение соотно10 шения (5) путем реализации Ь = const, а ширина при этом должна меняться по закону

l1 = «(hfgakc(COSQ — Сова o}..., (6)

ОЧЕВИДНО, ЧТО ПрИ а= 0 h = h a«И ИСХО дя из (6) получаем

15 1

1 — cos а" (7)

Подставляя (4) в (3) и испог ьзуя (6) и (7), окончательно получаем !.з

С! L! !!!««!д!((Cos а COS О<«

Г! — cos a o 12 P R c os а — соя !.Хо ) з

hìaêc

12 Р Р 1 « — «йо)

Затем фиксируют пластину в изогнутом положении, например, путем приклеивания гюдвижного упора 2 и направляющих 4 по контуру7, Контроль за изгибом осуществляют л:.обыми известными оптическими методами либо непосредственно на спектрометое nvтем измерения полуширины линии флуоресценции некоторого элемента.

Критерий правильности изгиба — минимальная величина полуширины.

Затем кристалл-анализатор, представляющий собой жестко соединенну10 совокупность элементов 1-4 отделяю- от ос н о ва н и я

5 и используют в таком виде в различнои рентгеноспектральной или рентгеноструктурной апг1аратуре.

Точность обработки пластин следующая. Длину выдержива1от с погрешностью

0,01 мм, толщину — с погрешностью 1 мк, а ширину — с погрешностью О,1 мм.

Легко видеть, что непостоянство жесткости по длине из-за погрешности ширины меньше, чем иэ-за погрешности толщины.

Требование обеспечения погрешности толщины 1 мк является общим для всех cnocGбов, Вырезание пластины переменной

50 ширины по закону(6) с погрешностью 0,1 мм не является сложной или трудоемкой работой, трудоемкость вырезания пластины по ширине составляет 2-3;4 о. трудоемкости изготовле1:ия прямоугольной пластиньь На таком кристалле-анализаторе было реализовано разрешение лучше 1 угл,мин для линии Zn KG .

Ранее использОвавшиес«1 - налогичные кристаллы-анализаторы обес!!Вчивали разрешение 11 угл.!«!ин, !Лощадь «Г!истаяла

1696980 анализатора составляет 65% от площади прямоугольного кристалла-анализатора таких же размеров. Использование кристаллованалиэаторов, изготовленных в соответствии со способом, принятым эа прототип, прак- 5 тически невозможно из-эа геометрических условий спектрометра CPC-5.

Формула изобретения

1. Способ изготовления кристаллованализаторов, упруго изогнутых по окружно- 10 сти радиуса R из равнотолщинных пластин вырезанных по окружности р > R, заключающийся в том, что пластину изгибают путем приложения к ней сил и фиксируют в изогнутом положении, отл и чающий ся тем, 15 что, с целью упрощения изготовления кристаллов-анализаторов при одновременном увеличении их светосилы, пластину вырезают, симметрично с двух сторон изменяя ее ширину h в соответствии с соотношением 20 1макс

h(a) — " (сова- cos а,), 1 — cos ао где hMBKc — ширина пластины на середине длины; ас — центральный угол, образованный двумя радиусами, исходящими из центра окружности радиуса R и соединяющими один иэ концов с центром пластины; а — текущее значение угла (0

2. Способ по и, 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения изгиба плоскопараллельных пластин в требуемом направлении, одновременно с приложением сил к концам пластины, создают первоначальный прогиб путем приложения и снятия силы, действующей нормально к поверхности пластины.

0 д

Составитель О.Алешко-Ожевский

Редактор О.Юрковецкая Техред М,Моргентал Корректор M.Øàðoùè

Заказ 4302 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11, 3035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101