[发明专利]一种微小单晶体晶胞参数测量仪

说明书

本发明提出一种微小单晶体晶胞参数测量仪及操作方法，所述测量仪包括：测量仪主板、X射线光管的固定装置、能够调节X射线输出尺寸的X射线准直器、样品视频显微镜、样品台和X射线探测器；X射线管和X射线准直器通过固定装置固定在测量仪主板上，X射线管发出的X射线经过X射线准直器调节输出尺寸后，照射到样品台上的微小单晶体样品，然后被晶体样品反射到X射线探测器；样品台和X射线探测器也安装测量仪主板上；采用本发明的方法，使得微小单晶体在系统视频显微镜的协助下，安装和调整变得非常简单。晶胞参数测量的精度和重复性大大提高。智能化的软件设计简化了测量流程，让使用者能够一键操作完成晶胞参数的测量。

技术领域

本发明属于单晶体的晶胞检测技术领域，涉及一种微小单晶体晶胞参数测量仪。

背景技术

X射线衍射仪是利用衍射原理，精确测定物质的晶体结构，织构及应力，精确的进行物相分析，定性分析，定量分析。广泛应用于冶金，石油，化工，科研，航空航天，教学，材料生产等领域。

X射线衍射仪的形式多种多样，用途各异，但其基本构成很相似，主要部件包括4部分。

（1）X射线源提供测量所需的X射线,改变X射线管阳极靶材质可改变X射线的波长,调节阳极电压可控制X射线源的强度。

（2）样品及样品位置取向的调整机构系统，样品包括：单晶、粉末、多晶或微晶的固体块。

（3）射线检测器检测衍射强度或同时检测衍射方向，通过仪器测量记录系统或计算机处理系统可以得到衍射图谱数据。

微小单晶体的晶胞参数的测量通常采用的是衍射仪的方法，利用某一个晶面衍射峰位的测量和布拉格公式来计算晶胞参数。由于单晶体的衍射晶面必须严格满足布拉格条件才能产生衍射信号，这就对单晶体的摆放和调整提出严格的要求。测量过程中需要不断调整样品的倾角和旋转角度才有可能找到满足衍射几何的样品位置。而普通的衍射仪并不具备此类的样品调整机构。某些特殊的衍射仪可以实现样品的调整功能，但在调整的自动化程度和优化方式上存在很大的缺陷，使得测量过程非常繁琐且速度很慢，并不适合此类样品的常规检测。此外，微小单晶体的由于尺寸太小，样品的调整和放置需要借助显微镜才能完成，而所有的衍射仪都不具备足够放大倍率的视频系统。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的第一方面提出了一种微小单晶体晶胞参数测量仪，所述测量仪包括：测量仪主板、X射线光管的固定装置、能够调节X射线输出尺寸的X射线准直器、样品视频显微镜、样品台和X射线探测器；

X射线管和X射线准直器通过固定装置固定在测量仪主板上，X射线管发出的X射线经过X射线准直器调节输出尺寸后，照射到样品台上的微小单晶体样品，然后被晶体样品反射到X射线探测器；样品台和X射线探测器也安装测量仪主板上。

如本发明的第一方面所述的晶胞参数测量仪，所述X射线光管的固定装置包括三维位置调整装置，手动滑台和X射线光管倾斜装置。

如本发明的第一方面所述的晶胞参数测量仪，所述样品台包含：微小单晶体样品的倾斜和旋转装置、样品高度和水平位置的调节器；

所述倾斜和旋转机构由步进电机驱动；

样品高度和水平位置的调节器为手动调整结构，能够提供高度升降，和水平面上的纵向和横向两个方向的位置移动。

如本发明的第一方面所述的晶胞参数测量仪，所述倾斜和旋转机构使用高精度蜗轮蜗杆的转盘构造。

如本发明的第一方面所述的晶胞参数测量仪，X射线探测器采用小型的一维或二维阵列探测器；

所述X射线探测器被固定在驱动装置上，驱动装置安装在测量仪主板上，X射线探测器表面到样品台的连线与X射线管发出的X射线之间有预先设定的角度；X射线探测器表面到样品台之间有预定的距离；所述驱动装置能够带动X射线探测器在预定的区域范围内调整，以改变的X射线探测器表面法线与轴线与X射线管发出的X射线的夹角。