[实用新型]一种自动换样装置及中子反射实验装置

说明书

本实用新型公开了一种自动换样装置及中子反射实验装置，该自动换样装置包括支撑架、样品支持机构、驱动机构和定位反馈机构。样品支持机构可转动地连接在支撑架上，样品支持机构沿其周向方向设置有多个样品，驱动机构设于样品支持机构和支撑架之间，驱动机构能够驱动样品支持机构转动，定位反馈机构设于样品支持机构上，定位反馈机构能够读取样品支撑机构的转动行程。驱动机构和定位反馈机构能互相配合使样品依次完成中子反射实验，在实验开始前将所有样品安装于样品支持机构上，自动换样装置能完成所有样品的中子反射实验。节约了宝贵的束流时间，减少了人员进入辐射区域所停留的时间，降低了实验辐射对人员的损伤，提高了实验效率。

技术领域

本实用新型涉及中子散射技术领域，尤其涉及一种自动换样装置及中子反射实验装置。

背景技术

中子反射技术是通过测量界面薄膜材料特别是磁性薄膜对中子的反射分析获知界面处0.5～500nm尺度范围内的结构成分及磁结构等信息的先进材料表征技术。由于磁性薄膜的厚度为纳米级别，典型的中子反射实验技术中要求样品的位置定位精度达到2um，角度定位精度达到0.001°。由于中子具有磁矩，是直接测量磁结构的唯一手段。在中子反射谱仪中一般都会配备一台电磁铁，用于提供0-1特斯拉的可变的磁场环境，且在电磁铁中心φ20×20mm区域的磁场均匀性要求好于2％，电磁铁极柱之间的间隙一般只有50～100mm左右。在常温中子反射实验当中，薄膜样品一般直接固定安装在电磁铁中心的无磁支架上。一次常温中子反射实验时间一般为几小时到十几小时，需要更换不同的样品时则需要先关闭中子谱仪束流，实验人员打开屏蔽门并进入样品室对样品进行更换及校准，样品更换完毕后，实验人员离开样品室并关闭屏蔽门，打开中子谱仪束流继续进行样品实验。

亟需设计一种可装载多个样品并可远程自动换样的装置，以节约昂贵的中子束流时间，并尽量减少实验人员进入辐射区域的停留时间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种自动换样装置，能够自动将所有样品依次转动至实验位置，节约实验过程中宝贵的束流时间，减少实验人员进入辐射区域所停留的时间，降低实验过程中辐射对实验人员的损伤，提高实验效率及样品位置精度。

本实用新型的另一个目的在于提出一种中子反射实验装置，能够自动对装置中的所有样品依次进行中子反射实验，节省了实验过程中的宝贵束流时间，减少实验人员进入辐射区域所停留的时间，降低实验过程中辐射对实验人员的损伤，提高实验效率及实验结果准确性。

为实现上述技术效果，本实用新型的自动换样装置的技术方案如下：

一种自动换样装置，包括：支撑架；样品支持机构，所述样品支持机构可转动地连接在所述支撑架上，所述样品支持机构沿其周向方向设置有多个样品；驱动机构，所述驱动机构设于所述样品支持机构和所述支撑架之间，所述驱动机构能够驱动所述样品支持机构转动；定位反馈机构，所述定位反馈机构设于所述样品支持机构上，所述定位反馈机构能够读取所述样品支撑机构的转动行程。

在一些实施例中，所述定位反馈机构包括：光栅，所述光栅连接在所述样品支持机构上；光栅读数件，所述光栅读数件设置于所述支撑架上，所述光栅读数件能够读取所述光栅的转动角度。

在一些实施例中，所述样品支持机构包括：支持件，所述支持件的一端可转动地连接在所述支撑架上；气管，所述气管为多个；歧管块，所述歧管块设置于所述支持件的上表面，所述歧管块一侧与多个所述气管密封相连，所述歧管块另一侧与真空泵相连；样品座，所述样品座为多个，每个所述样品座设有第二通孔，每个所述样品座与所述歧管块通过一个所述气管密封相连，所述样品座通过所述第二通孔吸附所述样品。

在一些实施例中，所述支持件的周面上设有多个间隔分布的配合槽，所述样品座通过安装座连接在所述配合槽内。