[发明专利]利用多功能X射线定向仪进行晶体无损检测的方法

摘要

一种利用多功能X射线定向仪进行晶体无损检测的方法，属于单晶材料加工领域；多功能X射线定向仪包括：工作台、防辐射保护罩、X射线发生系统、衍射线接收系统、晶体样品旋转台和计算机控制系统；晶体样品旋转台中的样品放置台可通过拆卸螺栓进行更换；方法包括：利用多功能X射线定向仪进行晶体缺陷识别、不同晶体特征测定、手动定向测定和获取角度误差的方法；本发明集多种单晶体用X射线定向仪测量系统于一体，降低了设备成本，保证了产品一致性；对各单晶材料检测的数据进行融合整理，智能得到单晶材料的缺陷类型，提高了已有数据的利用效率；使用闪烁探测器作为X射线探测器，稳定度较高，抗干扰能力强，弥补了盖革管的不足。

主权项

1.一种利用多功能X射线定向仪进行晶体缺陷识别的方法，所述多功能X射线定向仪包括：工作台、防辐射保护罩、X射线发生系统、衍射线接收系统、晶体样品旋转台和计算机控制系统；所述工作台上方设有防辐射保护罩；所述X射线发生系统包括：X射线用高压电源、X射线发生器支架、X射线发生器和单色器，X射线用高压电源设置在工作台下方，并与X射线发生器连接，X射线发生器通过X射线发生器支架固定在工作台上，单色器固定在X射线发生器上，使X射线发生器发出射线照射在单色器上，且经过单色器过滤的X射线能够照射在晶片样品旋转台上待测晶片的中心；所述衍射线接收系统包括闪烁探测器、闪烁探测器支架和信号调理模块，用于接收待测晶片衍射的X射线的闪烁探测器通过闪烁探测器支架固定在工作台上，闪烁探测器与信号调理模块连接，信号调理模块放置于工作台下方；所述晶体样品旋转台包括步进电机、步进电机驱动装置、转动轴、手轮、样品放置台、抽气机和螺栓，步进电机及步进电机驱动装置设置于工作台下方，步进电机驱动装置与步进电机相连，步进电机通过转动轴与样品放置台相连，手轮与转动轴相连，样品放置台通过螺栓固定在转动轴上，抽气机与样品放置台连接；所述样品放置台包括台架和气孔墙，台架通过螺栓固定在转动轴上，样品放置台可通过拆卸螺栓进行更换，气孔墙中的气孔与抽气机相连，气孔墙跟盛放的待测晶片形状相同；所述样品放置台的台架与气孔墙之间设有斜度调节栓，台架与气孔墙之间夹角可调，或所述样品放置台的台架与气孔墙夹角为90°；所述计算机控制系统包括采样器、PLC控制模块、工业用PC机，采样器的采样端与信号调理模块相连接，采样器的输出端与PLC控制模块输入端相连接，PLC控制模块输出端与步进电机驱动装置相连，工业用PC机与PLC控制模块相连；其特征在于，所述晶体缺陷识别的方法包括如下步骤：步骤1：将待测晶片放置在样品放置台上；步骤2：X射线发生器发射X射线；步骤3：闪烁探测器采集待测晶片衍射的X射线，并将X射线的强度转换成脉冲频率信号后，发送给信号调理模块；步骤4：信号调理模块将闪烁探测器输出的脉冲频率信号进行放大滤波整形，并进行频压转换处理后，发送给采样器；步骤5：采样器将接收到的信号调理模块输出的电压模拟量转化为数字量即峰形数据，发送给PLC控制模块；步骤6：通过工业用PC机设定待测晶体的名称、待测晶体的本次测量面、待测晶体的理论峰值角度和本次测量的扫描角度范围，并发送给PLC控制模块；步骤7：PLC控制模块通过步进电机驱动装置驱动样品放置台旋转，同时，PLC控制模块将接收到的采样器发送的峰形数据发送给工业用PC机；步骤8：如果待测晶片为未知晶体，则执行步骤9，否则，执行步骤10；步骤9：工业用PC机计算每种晶体知识库缺陷样本中与待测晶体的匹配缺陷样本，并将匹配缺陷样本进行数据融合，得到该待测晶体的知识库缺陷样本；所述每种晶体知识库中包含该种晶体的不同缺陷类型的峰形数据即缺陷样本；步骤10：计算待测晶体所属种类的晶体知识库缺陷样本中与待测晶体峰形数据的最大相似度值，并根据最大相似度值确定待测晶体缺陷类型或建立新的晶体缺陷样本。