[实用新型]工程化单晶体取向的测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及单晶体取向测量技术领域，尤其涉及一种工程化单晶体取向的测量装置。

背景技术

随着科技的逐步发展，在高尖端制造领域不断提高材料性能以成为目前热点。众所周知，由于单晶的各项异性，使得它的力学性能、磁性能、导电性能方面有着独特的优势。

目前，在航空、航天、发电、核工业等装备制造领域的产品质量检测，特别是在单晶产品取向控制，及单晶完整性的检测技术已成为我国高尖端技术发展的瓶颈。近期，在单晶取向工程化测定设备上，仅有国外个别厂商(PROTO公司)能够提供单晶取向检测设备。但由于供应商技术支持、测试标准等问题，导致该类设备并未投入到工程化应用中。目前，国外提供的测试设备主要分为以下两类：劳埃法测量法和利用衍射仪附加功能测量单晶取向的仪器。劳埃法测量单晶取向的投入成本高(约45万美元)，并且对操作人员的专业素质要求高(操作人员需要有丰富的晶体学知识)，同时对被测样品的表面要求高，适用范围受到一定限制。而利用衍射仪附加功能测量单晶取向的仪器成本更高、操作更复杂、对操作人员的要求也更高。并且由于是附加功能，单晶取向测试功能没有专业的校准系统，仅能对处理过的试片沿ω方向扫描，测试过程中不断变化的吸收因子影响测量精度，并且测量范围很窄小于θ/2。因此，单晶行业产品实现低成本、易操作、测量范围宽等的工程化测量方法的需求以日益凸显。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种工程化单晶体取向的测量装置，主要目的是实现低成本工程化测量单晶体取向。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

一方面，本实用新型实施例提供了一种工程化单晶体取向的测量装置，包括扫描系统和转盘，其中

转盘，位于扫描系统的下方，所述转盘在其所在平面内转动，所述转盘的旋转轴与转盘垂直，转盘的旋转轴与转盘相交于O＇点，转盘带动置于O＇点的试样转动；

扫描系统包括：

回转架，绕其回转轴进行转动，所述回转轴位于试样的待测面所在平面，且平行于转盘所在平面，且回转轴与转盘的旋转轴相交于O点；

X射线发射装置，发射X射线，对试样进行扫描，所述X射线发射装置设于回转架上；

X射线探测装置，接收经试样衍射的X射线，X射线探测装置设于回转架上；

回转架的回转轴位于X射线发射装置和X射线探测装置所在平面；

扫描过程中，所述回转架沿回转轴在一定范围内转动，所述X射线发射装置和X射线探测装置随所述回转架在一定范围内摆动，所述试样在转盘的带动下转动；其中，回转架每转动一单位角度所述试样转动360°；

得到在衍射方向探测到的X射线衍射峰最强时对应的回转架转动的角度和试样转动的角度，根据布拉格定律确定试样内待测晶面的法线方向，所述法线方向即为单晶体试样的该晶面的取向。

作为优选，所述回转架呈半圆弧形，回转架的对称轴过O点，X射线发射装置和X射线探测装置相对于回转架的对称轴对称设置在回转架上。

作为优选，所述回转架上具有第一圆弧形轨道，所述X射线发射装置和X射线探测装置与所述第一圆弧形轨道相配合并可沿所述第一圆弧形轨道移动。

作为优选，所述扫描系统还包括回转导向架，所述回转导向架具有第二圆弧形轨道，所述回转架通过导向件与回转导向架连接，所述导向件装配在所述第二圆弧形轨道上，所述导向件可沿所述第二圆弧形轨道滑动。

作为优选，所述回转导向架呈半圆弧形，回转架的对称轴过O点。

作为优选，所述回转架的转动范围为0°～65°。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型实施例的装置使用θ-θ扫描方式，保证了在测量过程中X射线的入射方向与衍射方向对水平面恒定相等，避免吸收因子对测量的影响，保证测量精度。这是与目前常用衍射仪测量的最大区别。

2、本实用新型实施例的装置所采用的设备均可采用现有成熟的国产设备，设备成本相对国外要更加低廉，而且维护更加方便、可靠。对特定行业使用安全，不受国外限制。

3、本实用新型实施例的装置检测过程操作简单，对操作人员的专业知识要求不高。对工人经过简单培训，即可上机对产品进行检测。

4、本实用新型实施例的装置测定单晶样品的检测效率相对较高，实际检测速度可以达到3—5分钟/每件。

5、本实用新型实施例提供的装置对检测样品的表面要求不高。不但可以测量试样，也可以直接测量生产过程中单晶产品的取向。