[发明专利]一种用于X射线掠入射衍射的原位拉伸装置及实验方法

权利要求书

1.一种用于X射线掠入射衍射的原位拉伸装置，其包括：固定框架、压块、可动夹头、可动压块、拉伸部件；其中：

所述固定框架的内侧壁上设有导槽；

所述可动夹头的两端位于所述导槽内；

所述压块通过螺钉或螺栓连接于所述固定框架的前端外侧，用于固定X射线掠入射衍射样品的一端；

所述可动压块通过螺钉或螺栓连接于所述可动夹头的端面，用于固定X射线掠入射衍射样品的另一端；

所述固定框架的后端设有通孔；

所述拉伸部件穿过所述通孔与所述可动夹头连接，用于带动所述可动夹头沿所述导槽运动；

在使用状态下，X射线掠入射衍射样品的上表面高于该原位拉伸装置，该原位拉伸装置不遮挡入射的X射线。

2.根据权利要求1所述的原位拉伸装置，其中，所述固定框架的上表面不高于所述可动夹头的最高点。

3.根据权利要求1或2所述的原位拉伸装置，其中，所述固定框架的上表面与所述可动夹头的最高点位于同一水平面上。

4.根据权利要求1所述的原位拉伸装置，其中，所述拉伸部件包括丝杠和螺母，其中，所述丝杠穿过所述通孔与所述可动夹头连接，所述螺母设置于所述丝杠上。

5.根据权利要求4所述的原位拉伸装置，其中，所述丝杠的螺距为0.5mm-2.0mm。

6.根据权利要求5所述的原位拉伸装置，其中，所述丝杠的螺距为0.5mm。

7.根据权利要求1所述的原位拉伸装置，其中，所述固定框架为矩形。

8.根据权利要求1所述的原位拉伸装置，其中，所述固定框架的前端与X射线掠入射衍射样品接触的部位经过倒圆处理。

9.根据权利要求1所述的原位拉伸装置，其中，所述可动夹头与X射线掠入射衍射样品接触的部位经过倒圆处理。

10.一种用于X射线掠入射衍射的原位拉伸实验方法，其是通过权利要求1-9任一项所述的原位拉伸装置进行的，该方法包括以下步骤：

（1）将X射线掠入射衍射样品的一端通过压块与固定框架固定压紧，将样品的另一端通过可动压块与可动夹头固定压紧，在样品上画上标距标记，此时样品应变为零；

（2）将装载好样品的原位拉伸装置放置于XRD衍射仪的旋转样品台中心，使原位拉伸装置的拉伸轴方向位于X射线束入射方向与XRD衍射仪的探测器确定的平面内；

（3）通过控制XRD衍射仪调整X轴旋转以及Z轴高度，收集入射X射线束，保证入射X射线束与样品表面平行，此时，固定原位拉伸装置不动，控制XRD衍射仪将入射X射线束调整到与样品表面成ω角的掠入射位置，调整好后，设定探测器的接收角度进行扫描接收衍射束；

（4）通过拉伸部件带动可动夹头运动，对样品施加载荷进行单向拉伸，在每个特征变形量达到时，停止拉伸，使样品处于保载状态，此时利用X射线掠入射衍射重复步骤（3）的过程，并记录试验材料衍射峰的强度和位置变化情况；

（5）通过对形变过程中材料中各相衍射峰信息的统计处理，由衍射峰位置的偏移来计算相的微观应变随样品宏观应变变化特征，揭示薄膜材料的微观变形行为，完成实验。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述X射线束以0°-2°的掠入射角度照射到样品上产生X射线衍射。