[发明专利]一种用于高分辨中子粉末衍射谱仪的精密主体运动装置

摘要

本发明提供了一种用于高分辨中子粉末衍射谱仪的精密主体运动装置。所述的运动装置中的支撑平台单元采用花岗岩材料的圆环平台可实现平面度5微米的加工要求；样品台单元采用18位串行编码器的伺服电机可实现芯轴匀速转动和精确定位、样品的夹持灵活、定位快速准确、操作简便，有利于扩展应用领域；探测器运载单元采用高承载的气浮垫支承，无摩擦和振动，驱动电机带动摩擦轮驱动运载托盘转动，圆光栅反馈位置精度；控制单元控制伺服电机和驱动电机运行，实现样品和运载托盘同轴转动，且定位和重复定位精度优于0.005°。本发明能从不同角度位置分析超导材料、纳米材料、磁性材料等多种材料的空间几何结构，确定原子位置、分子间距、磁结构。

主权项

一种用于高分辨中子粉末衍射谱仪的精密主体运动装置，其特征在于，所述的运动装置包括支撑平台单元、样品台单元、探测器运载单元、控制单元；其中，所述支撑平台单元包括搬运气垫、八角台架（2）、调平垫块、圆环平台（5）；所述样品台单元包括伺服电机（3）、圆托架（6）、外回转套筒（7）、圆光栅（8）、芯轴（9）、伸缩套筒（10）、伸缩杆（11）、样品（12）；所述的探测器运载单元包括连接杆、运载托盘（14）、气浮垫、驱动电机（16）、摩擦轮（17）；其连接关系是，所述的支撑平台单元中的数个搬运气垫底面与地面接触，八角台架（2）通过搬运气垫的螺杆与搬运气垫连接，调平垫块对应安装在八角台架（2）上端的八个角上，圆环平台（5）通过螺杆安装在调平垫块上方；所述样品台单元中的圆托架（6）安装在圆环平台（5）的中心圆孔内，伺服电机（3）通过螺钉固定安装在圆托架（6）下方，伺服电机（3）的输出轴通过联轴器与芯轴（9）连接，在伺服电机（3）上方的芯轴（9）外围设置有外回转套筒（7），圆光栅（8）安装在外回转套筒（7）的上方，芯轴（9）依次穿过外回转套筒（7）、圆光栅（8）与伸缩套筒（10）连接，在伸缩套筒（10）的内孔里设置有伸缩杆（11），伸缩杆（11）的上端安装有三爪卡盘，样品（12）安装在伸缩杆（11）的三爪卡盘中；所述探测器运载单元中的运载托盘（14）位于圆环平台（5）的平面上，数个气浮垫通过螺杆安装在运载托盘（14）的下方，运载托盘（14）通过气浮垫悬浮在圆环平台（5）的平面上，连接杆一端与外回转套筒（7）连接，另一端与运载托盘（14）连接，驱动电机（16）安装在运载托盘（14）下方的数个气浮垫之间，摩擦轮（17）固定在运载托盘（14）下方的驱动电机（16）输出轴的前端；所述的运载托盘（14）上设置有数个对不同角度的中子计数的探测器；所述的控制单元包括工控机、数据采集卡、运动控制卡，数据采集卡、运动控制卡安装在工控机内，工控机通过线缆与样品台单元中的伺服电机（3）、探测器运载单元中的驱动电机（16）分别连接。