Устройство для получения рентгеновских дифракционных топограмм монокристаллов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву И 363023 (22) Заявлено 06. 10. 81 (21) 3341265/18-25 с присоединением заявки ЭЙ(23) Прноритет(И)М. Км.

6 01 Й 23/207

Гвсударстеевкм3 кенитат

СССР вв аввзм кзвбретеиив акр н (5З) УДК,621 386 (088. 8) Опубликовано 23. 02. 83. Бюллетень Мв 7

Дата опубликования описания 23. 02. 83

Ю,H. Ведерников, Л. Л. Гаврилова; Н. Q. Мотора, З.ф. Смирнова, Е. В. Соловьева, Ю.Г Мясникбв " -:-= <, В.О. Есин и R. М. Гундырев > " ".""ТГ:-. ;,, а р...

" " :ХР, . е (72) Авторы изобретения

Ленинградское научно-производстве ое Вьюк

"Буревестник" и Институт физи

Уральского научного центра АН СССР (7l) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РЕНТГЕНОВСКИХ

ДИФРАКЦИОНННХ ТОПОГРАММ МОНОКРИСТАЛЛОВ

Изобретение относится к рентгеновской топографии, в частности к камерам для получения рентгеновского топографического изображения дефектов структуры монокристаллов.

По основному авт. св. У 363023 из5 вестно устройство, содержащее гониометрическую приставку для установки монокристалла, механизм вращения гониометрической приставки вокруг собственной оси, являющейся центральной осью устройства и механизм вращения и ориентации кассеты для рентгеновской пленки, который укреплен подвижно на валу, расположенном íà гониометрической приставке соосно с центральной осью устройства.

Кроме того, в устройстве механизм вращения и ориентации кассеты состоит из кронштейна, укрепленного под- 2Q вижно на валу и кинематически связанного с механизмом вращения гониометрической приставки и шарнирной рамы в форме параллелограмма, одна сторона которой укреплена шарнирно на гониометрической приставке так, что ось шарнира совпадает с центральной осью устройства, противоположная сторона рамки укреплена шарнирно на кронштейне так, что плоскость, проходящалчерез оси обоих шарниров., одновременно параллельна двум другим сторонам рамки, на которых укреплена шарнирно кассета так, что плоскость кассеты всегда параллельна двум первым сторонам рамки.; оси всех шарниров паралле льны центральной оси устройства $1).

Недостаток известного устройства заключается в том, что оно не обеспечивает хорошее разрешение при получении топограмм от кристаллов большой площади, вследствие одновременности освещения всей поверхности исследуемого образца..

Цель изобретения - повышение разрешения при получении топограмм от кристаллов большой площади.

3 9989

Цель достигается тем, что устройство для получения рентгеновских дифрак, ционных топограмм монокристаллов снабжено механизмом вращения гониометрической приставки и кинематически связанной с ним кассеты вокруг оси, проходящей через фокус рентгеновской трубки параллельно главной оси гониометрического устройства.

Механизм вращения гониометрической >6 приставки и кинематически связанной с ним фотокассеты вокруг его главной оси объединены в один механизм вращения и ориентации гониометрической приставки, содержащий шарнирно соединен- 1З ные в форме параллелограмма подвижное основание с укрепленной на нем гониометрической приставкой, неподвижное основание и две тяги, одни концы которых закреплены на неподвижном осно- 2© вании так, что прямая, соединяющая шарниры, проходит через главную ось гониометрической приставки, а противоположные концы тяг закреплены на неподвижном основании. Я4

Кроме того, механизм вращения и ориентации гониометрической приставки имеет рычаг, один конец которого укреплен подвижно на валу, соосном с главной осью гониометрической приста-Э вки, а второй, конец выполнен в виде шарнирного ползуна, установленного в прямолинейных направляющих жестко закрепленных на неподвижном основании, при этом расстояние между осью шарнира ползуна и главной осью гониометрической приставки равно расстоянию между осями шарниров на каждой тяге..

На фиг. 1 изображена камера, общий вид; на фиг. 2 - то же, при крайнем левом положении образца; на фиг. 346 то же, при крайнем правом положении образца.

Камера содержит неподвижное основание 1, на котором лежит подвижное основание 2 с укрепленной на нем го45 ниометрической приставкой 3. Подвижное основание 2 соединено с двумя равными по длине тягами 4-5, одни концы которых закреплены шарнирами

6-7 на основании 2 так, что прямая, соединяющая шарниры, проходит через главную ось гониометрической приставки 3, а противоположные концы тяг 45 закреплены на основании 1 шарнирами 8-9, оси которых лежат в плоскос- ти проходящей через фокус А рентге1 новской трубки (не показана) . Рассто, яние между шарнирами 6 и 7 равно рас28 4 стоянию между шарнирами 8 и 9. Тяги

4- 5 расположены параллельно плоскости, в которой лежат главная ось 0 гониометрической приставки 3 и фокус А рентгеновской трубки. Установленная на основании 2 гониометрическая приставка 3 содержит столик 1О с установленным на нем держателем образца 11, который связан со шторками 12. На еа-. лу (не показан), соосном с главной осью 0 гониометрической приставки 3, укреплен подвижно кронштейн 13 детектора 14. На столике 10 и кронштейне

13 с помощью шарниров 15 и 16 закрейлена рамка 17, выполненная в форме шарнирного параллелограмма, при этом ось шарнира 15 совпадает с главной осью О гониометрического устройства

На рамке 17 шарнирно закреплена фотокассета 18. Кронштейн 13„ рамка

17 и рычаг 19, один конец которого находится на одном валу с кронштейном 13, а друго" конец выполнен в виае шарнирного ползуна 20, установленного в неподвижных направляющих 21-22 представляют механизм вращения и ори" ентации кассеты 18. Расстояние между .осями шарниров 6 и 8, а также 7 и 9 равны расстоянию между главной осью

О и осью шарнира 20. На основании 1 также установлены толкающий механизм

24 с двигателем 29, взаимодействующий с подвижным основанием 2, и неподвижный коллиматор 26. Ось шарнира 23 ползуна 20 центры щелей коллиматора

26 и фокус А лежат в одной плоскости, Камера работает следующим образом

При среднем положении камеры (фиг. 1) узкий пучок характеристического излучения направляется в центр образца и по детектору 14 образец выводится в отражающее положение К, компоненты излучения. После этого раскрываются щели неподвижного коллиматора 26 в соответствии с требуемой горизонтальной расходимостью первичного пучка, которая определяется шириной используемой части спектра, углом дифракции, вертикальными размерами образца (вследствие изгиба линию дифракции). Шторки 12 устанавливаются в положение пропускания только дифрагированного пучка. Кронштейн 13 скрепляется с рычагом 19. Фотокассета 18 устанавливается на рамке 17 на требуемом расстоянии от образца (фиг. 1-3).

После юстировк и каме ра в ыс та вляется в положение (фиг. 2), при котором

1Е

Формула изобретения

46

S, 99 освещается край, например левый, образца. Сканирование образца производится за один проход из одного крайнего положения (фиг. -2) до другого крайнего положения (фиг. 3). Скорость сканирования выбирается в зависимости от интенсивности дифрагированного излучения.

При включении-двигателя 25 толкающий механизм 24 приводит в движение подвижное основание 2, которое вместе с закрепленной на нем гониометрической приставкой 3 благодаря тягам

4 и 5 совершает вращение вокруг оси, проходящей через фокус 4 рентгеновс" кой трубки, при одновременном вращении с той же скоростью, но в противоположном направлении вокруг главной оси О гониометрической приставки 3.

При перемещении подвижного основания . 2 рычаг 19, упираясь в направляющие

21 и 22 вынужден поворачиваться, вместе с ним поворачивается кронштейн 13 с рамкой 17. При этом кассета 18 вращается вокруг главной оси О. со скоростью в два раза большей, чем скорость вращения самой гониометрической приставки 3 и одновременно вращается под действием движения рамки 17 вокруг оси Б, проходящей через плоскость фотопластинки параллельно главной оси О,. со скоростью, равной скорости вращения гониометрической приставки 3 вокруг главной оси О, но противоположно направленной.

Таким образом, данная камера позволяет получить набор всех движений гониометрической приставки 3 и кассеты 18 относительно друг друга и относительно источника рентгеновских лу" чей, необходимых для исключения зависимости разрешения топографического изображения от спектрального состава используемого излучения, плюс дополнительное их вращение относительно оси, -проходящей через фокус А рентгеновской трубки параллельно главной оси О.

Установка в камере механизма предлагаемой конструкции для вращения гониометрического устройства вокруг оси камеры, проходящей через фокус рентгеновской трубки параллельно главной оси гониометрического устроиства, позволяет осуществлять формирование топограмм при последовательном освещении рентгеновским пучком различных участков кристалла. Таким образом, обеспечивается возможность снимать

8928 ф топограммы кристаллов площадью до

100 мм, при этом сохранение оптимального угла первичного пучка для дифракции от любой области кристалла обес-. печивает высокое разрешение для всей площади топограммы. Предлагаемое устройство позволяет снимать топограммы с кристаллов,- имеющих однородный и неоднородный изгиб; а такжЕ блочных, при относительно небольшой расходимости пучка. Фокусировка дифракционного изображения, т.е, точное наложение на пленке изображенйй кристалла, формируемых лучами различных длин волн, обеспечивается при любой геометрии дифракции: "на просвет" и "отражение", симметричной и асимметричной. За счет фокусировки дифракционного иэображе- ния не только достигается высокое раз" решение, но и снижается время получения топограмм, 1. Устройство для получения рент" геновских дифракционных топограмм монокристаллов по авт. св. Н 363023, о т л и, ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения разрешения при получении топограмм от кристаллов большой площади, устройство снабжено механизмом вращения гониометрической.приставки и кинематически связанной с ним фо" токассеты вокруг оси, проходящей че- рез фокус рентгеновской трубки параллельно .главной оси гониометр ческого устройства.

2е Устройство по пе 1 у О т л и ч/ а». ю щ е е с я тем, что механизм вращения гониометрической приставки и кинематически- связанной с ним фотокассеты вокруг оси, проходящей через фокус рентгеновской трубки параллельна главной оси гониометрической приставки, и механизм вращения гониометрической приставки вокруг его главной оси объединены в один механизм вращения и ориентации гониометрической приставки, содержащий шарнирно соединенные в форме параллелограмма подвижное основание с укрепленной на нем гониометрической приставкой,,неподвижное основание и две тяги, одни концы кото рых закреплены на подвижном основании так, что прямая, соединяющая шарниры, проходит через главную ось. гониомет-. рической приставки, а противоположные

7 99892 концы тяг закреплены на неподвижном основании.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что механизм вращения и.ориентации гониометрической приставки имеет рычаг, один конец которого укреплен неподвижно на валу, соосном с главной осью гониометтрической приставки, а второй конец выполнен в виде шарнирного ползуна, щ установленного в прямолинейных направляющих, жестко закрепленных на неподвижном основании.

4. Устройство по пп. 1-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что расстояние между осью шарнира ползуна и главной осью гониометрической приставки равно расстоянию между осями шарниров на каждой тяге.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP

М 363023, кл. G 01 и 23/20, f970 (прототип).

998928

Составитель Е. Сидохин

Техред И.Гергель Корректор О. Билак

Редактор C. Патрушева

Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 0 5, Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4/5

Заказ 1145/66 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4