Устройство перемещения кристаллов в рентгеновском спектрометре

 

Изобретение относится к дифрактометрам рентгеновских излучений, возбуждаемых в образце электронным пучком 2 растрового электронного микроскопа, и может найти применение в механизмах, автономно работающих в вакууме и осуществляющих точную подачу исполнительных органов. Цель изобретения - повышение точности фокусировки кристалла. Устройство содержит револьверную головку 1 с закреплёнными на ней кристаллодержателями 3, установленную с возможностью перемещения по направляющим. Устройство снабжено пьезопрйврдом 2 вращательного движения. Каждый из кристаллодержателей подпружинен и опирается на скрещивающиеся биморфные пьезопластины, закрёпленные консольно. расположенные по касательным к цилиндрической опорной поверхности и снабженные Электроподводами. Кристаллодержатели 3 установлены с возможностью качания вокруг неподвижных стоек. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l)s G 01 N 23/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С) (Л ! с) 1 (21) 4740135/25 (22) 25.09;89 (46) 07.02.92. Бюл. N. 5 (71) Сумское производственное обьединение "Электрон" (72) А.И.Феклистов, Б.К.Волнухин, А.И.Никифоров и Ю.В.Шестаков (53) 539.1.03/06(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N . 1045095, кл, G 01 N 23/225, 1983.

Проспект на "Волновой дисперсионный рентгеновский спектрометр WOX-2A фирмы

MlCR0SPEC, CLUA, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ КРИСТАЛЛОВ В РЕНТГЕНОВСКОМ СПЕКТРОМЕТРЕ (57) Изобретение относится к дифрактометрам рентгеновских излучений, возбуждаемых в образце электронным пучком

„„5U„,; 1711050 А1 растрового электронного микроскопа, и может найти применение в механизмах, автономно работающих в вакууме и осуществляющих точную подачу исполнительных органов, Цель изобретения — повышение точности фокусировки кристалла.

Устройство содержит револьверную головку

1 с закрепленными на ней кристаллодержателями 3, установленную с возможностью перемещения по направляющим. Устройство снабжено пьезоприводом 2 вращательного движения, Каждый из кристаллодержателей подпружинен и опирается на скрещивающиеся биморфные пьезопластины, закрепленные консольно, расположенные по касательным к цилинДрической опорной поверхности и снабженные электроподводами.

Кристаллодержатели 3 установлены с возможностью качания вокруг неподвижных стоек. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1711050

Изобретение относится к дифрактомет- вращающимися кристаллодержателями. рам рентгеновских излучений, возбуждае- Чтобы получить качание кристаллов, подмых в образце электронным пучком пружиниваюткристаллодержателииопирарастровогоэлектронногомикроскопа, и мо- ют каждый из них (обычно зто четыре жет найти применение в приборостроении, 5 кристаллодержателя) на скрещивающиеся а также в механизмах, автономно работаю- биморфные пьезопластины, закрепленные щих в вакууме и осуществляющих точные консольно противолежащими концами на подачи исполнительных органов. цилиндрической опорной поверхности реИзвестен рентгеновский спектрометр с вольверной головки так, что образуют с этой полной фокусировкой, содержащий вакуум- 10 поверхностью касательные. Каждая из биную камеру с размещенной в ней.кареткой морфных пьезопластин снабжена электрос кристаллодержателями, требующий пред- подводами. При этом домены в каждой варительной точной юстировки установлен- биморфной пластине поляризованы так, что ных и .перемещающихся в процессе "+" располагается сверху, а "-" — снизу, Тогисследований кристаллов. 15 да при подаче постоянного напряжения

Для замены кристалла предусмотрен - (причем "+" — к наружным поверхностям, а привод, передающий движение из атмосфе- "-" — в центр биморфной пьезопластины) ры в вакуум, что является серьезным недо- происходит выгиб незащемленного конца статком вследствие наличия всегда вверх. И наоборот, при замене полярного

"газящих" вакуумныхуплотнений. 20 питающего пьезопластину электротока ее

Известенспектрометр,содержащийре- свободный конец выгибается книзу. Повольверную головку с четырьмя закреплен- скольку пластин, на которые опирается кажными на ней кристаллами, установленную с дый из кристаллодержателей, две, а возможностью перемещения по направля- соединены они таким образом, что одна выющим, и специальный (с приводом из атмос- 25 гибается вверх, а другая вниз, и наоборот, феры) механизм замены кристалла. то удается получить качание кристаллодерНедостатки известного спектрометра жателя вокруг его закрепленной центральобусловлены необходимостью предвари- ной части. тельнойтщательной юстировки как установ- . На фиг. 1 изображена револьверная голенных на револьверной головке 30 ловка с четырьмя кристаллодержателями и кристаллов, так и юстировки по всей траек- пьезоприводом вращательного движения; тории движения головки. Спектрометр не на фиг. 2 — подпружиненный кристаллодеримеет(вследствие большой сложности тех- жатель, опирающийся на скрещивающиеся нического решения) механизма качания пьезопластины, вид сбоку; на фиг, 3- тоже, кристалла, что не позволяет проводить при 35 вид сверху; на фиг. 4 — схема расположения исследованиях точные подстройки (подфо- электроподводов к одной из биморфных кусировки) кристалла по отношению к дви- пьезопластин; на фиг. 5 — устройство в аксожущемуся по кругу Роуланда детектору. нометрии.

Спектрометр содержит сложный по конст- Устройство перемещения кристаллов в рукции механизм замены кристаллов с 40 рентгеновском спектрометре содержит ревнешним приводом, требующим вакуумных вольверную головку 1 с пьезоприводом 2 . уплотнений, которые всегда "газят" в боль- вращательного движения и кристаллодершей или меньшей степени, что снижает ка- жателями 3, на внешних поверхностях коточество исследований. Эти недостатки не рых закреплены кристаллы 4, Каждый позволяют повысить точность фокусировки 45 кристаллодержатель 3 опирается на две кристаллов при любых взаимоположениях скрещивающиеся биморфные пьезопластиисточника рентгеновского излучения, кри- ны 5, которые, в свою очередь. консольно сталла и детектора. закреплены и расположены по касательным

Цель изобретения — повышение точно- к цилиндрической опорной поверхности 6. сти фокусировки кристалла. 50 Кристаллодержатели .3 установлены с возУказанная цельдостигается введением можностью качания вокруг неподвижных автономных устройств вращения револь- стоек 7. верной головки с закрепленными на ней Эксперименты проводились на макете кристаллами, что позволяет проводить не револьверной головки в растровом электтолько смену кристаллов, но и их подстрой- 55 ронном микроскопе РЭММА-202М. На голоку.вдоль оси вращения кристаллодержате- вке закреплялись четыре кристалла (LiF, лей во всем диапазоне перемещения. В PET, RAP, PbST). В волновом пьезодвигатеустройство также. введен механизм качания ле вращательного движения использовакристаллов, но уже вдоль образующих ци- лись разрезные пьезокерамические кольца линдрической поверхности, описываемой ЭПЧК-17-7 массой 28.8 г диаметром 40 мм, толщиной стенки 12 мм и высотой 8,5 мм.

Материал пьезокерамики- ЦТС-21(цирконат-титанат свинца). Вакуум поддерживался не ниже 10 торр. Биморфные пъезопластины 8хЗх36 мм электрически соединялись по схемам, представленным на фиг. 1, 3.

Устройство работает следующим образом.

Вакуумируется объем вокруг револьверной головки 1. Подается рентгеновское излучение на установленный в требуемое положение кристалл 4, который отражает рентгеновские лучи, направляя их в детектор (не показано), При необходимости смены кристалла включают в работу пьезодвигатель 2 вращательного движения, который в зависимости от параметров питающего электротока совершает как макро-, так и микроперемещения, давая возможность высокоточной установки кристалла 4 в нужном положении. Для точной фокусировки кристалла на круге Роуланда подают постоянный ток на биморфные пьезопластины 5. Поскольку последние электрически связаны одна с другой, то одна из пластин выгибается вверх, а вторая — вниз, давая возможность кристаллодержателя 3 качнуться в подпружиненных опорах вокруг стойки 7 в одну из сторон и остается в этом положении до отключения питающего пьезопластины электротока. При необходимости еще большего наклона кристаллодержателя 3 увеличивают ток, а при качании крситаллодержателя в другую сторону меняют полярность питающего тока.

Применение устройство позволяет получить следующие преимущества. Упрощается конструкция п ри водн ых устройств по замене и качанию кристаллов. Появляется возможность проводить во время исследований юстировку кристалла в двух плоскостях: на цилиндрической поверхности, по которой перемещаются кристаллы, сменяя один другой, а также в перпендикулярной к ней плоскости, проходящей через образую5 щую цилиндрической поверхности, что повышает точность и качество исследований.

В устройстве нет привода, передающего движение в вакуум (для вращения револьверной головки и замены кристаллов), сле10 довательно, нет "газящих" уплотнений и сложных прецизионных комплектующих такого привода, Устройство позволяет снизить жесткие требования к нужной ориентации кристалла по отношению к ис15 точнику рентгеновского излучения и детектору so всем возможном диапазоне их. взаимоположений, поскольку всякий раз кристалл можно подъюстировать, подфоркусировать и т д

20 Формула изобретения

1. Устройство перемещения кристаллов в рентгеновском спектрометре, содержащее вал с приводом вращения и револьверную головку, на опорных поверхностях

25 которой закреплены кристаллодержатели, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности фокусировки кристаллов, устройство дополнительно содержит приводы качания кристаллов, 30 выполненные в виде пары скрещенных биморфных пьезопластин, опорные поверхности револьверной головки имеют форму цилиндрической поверхности, каждаФ пара пьезопластин установлена на опорной по35 верхности и размещена под соответствующим кристаллодержателем, закрепленным в его центре тяжести с возможностью свободного качания в плоскости, перпендикулярной опорной. поверхности.

40 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что в качестве привода вращения использован пьезодвигатель.

7 б

Rue. Ф

Составитель А. Простакова

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор М,Кучерявая, Редактор В.Данко

Заказ 335 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

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