[发明专利]一种与X射线散射联用的恒幅宽薄膜拉伸装置及其实验方法

摘要

本发明提供一种与X射线散射联用的恒幅宽薄膜拉伸装置及其实验方法，该装置采用两个安川伺服电机驱动滚珠丝杠对样品施加拉伸。电机转动由Labview软件控制。该装置一端配置拉力传感器，跟踪拉伸过程中拉力变化。拉伸过程中，垂直于拉伸方向采用剪叉机构夹具，既保证样品在拉伸中幅宽保持恒定，同时满足夹头点随样品均匀移动，不干扰样品的拉伸。该装置采用强制氮气流均匀样品仓的温度分布并减小样品在高温下的热降解。样品仓中预设两个个温度监测点，采用温度控制器精确控温。本发明具有容易拆卸和安装等优点，非常适合于与同步辐射实验线站联用，是研究薄膜拉伸加工中结构演化行为与薄膜性能之间关系的一种非常好的装置。

主权项

一种与X射线散射联用的恒幅宽薄膜拉伸装置，其特征在于：包括高精度伺服电机（1），滚珠丝杠（2），拉力传感器（3），横向夹头（4），纵向夹头（5），和Labview软件控制系统（7），其中：高精度伺服电机（1）驱动滚珠丝杠（2）运动，将电机转动转化为直线运动，滚珠丝杠（2）带动纵向夹头（5）运动，实现对薄膜样品（6）的拉伸，运行速度连续可调，能够很好地配合不同材料对拉伸速度的响应，横向夹头（4）采用剪叉式机构，既保证样品在拉伸中幅宽保持恒定，同时满足夹头点随样品均匀移动，不干扰样品的纵向拉伸，拉伸过程中，拉力传感器（3）跟踪拉力变化，Labview软件控制系统（7）对伺服电机的控制和拉力传感器信号采集进行集成，能够进行同步控制与数据采集，拉力数据采集使用美国国家仪器公司生产的NINI‑USB6008数据采集卡；薄膜拉伸温度由双通道温度控制器精确控制，样品加热腔设置两个热电阻，探测的温度信息反馈到温度控制器，温度控制器自动调节工作状态以达到精确控温的目的；氮气的通入能够保证薄膜温度的均匀。