[发明专利]用于X射线单晶衍射仪的卡帕测角仪的防碰撞控制方法

说明书

本发明涉及用于X射线单晶衍射仪的卡帕测角仪的防碰撞控制方法，包括以下步骤：判断卡帕几何测角仪各转动轴的转动角度满足转动区间条件；实时检测几何测角仪各转动轴的转动角度，进行双轴防碰撞转动控制。本发明能够很好的解决单轴顺序转动的防碰撞问题，能够很好运用于基于网络的远程测角仪控制中的防碰撞预检测。本发明设计的用于X射线单晶衍射仪的卡帕几何测角仪的防碰撞控制方法具有良好的可靠性，能够保证X射线单晶衍射仪在实验过程中，通过网络远程控制软件的控制，卡帕几何测角仪的各个转动轴按实验目标角度转动，并且四圆上的设备相互不发生碰撞。

技术领域

本发明涉及硬件设备的远程控制，是一种用于X射线单晶衍射仪的卡帕测角仪的防碰撞控制方法。

背景技术

X射线单晶衍射结构分析是认识晶态物质微观结构的重要途径和权威方法，X射线单晶衍射仪逐渐成为常规表征仪器。X射线单晶衍射仪的研发及产业化项目对打破国外只有欧美日少数发达国家有能力生产X射线单晶衍射仪的技术垄断，满足所有涉及与物质结构相关的日常检测和科学研究等方面发挥作用。根据欧拉几何和卡帕几何搭建的几何测角仪是X射线单晶衍射仪的核心部件，其机械结构设计是X射线单晶衍射仪设备设计的基础，重要的专业探测器、射线发生器等设备都安装在几何测角仪转轴的转动臂上。防止在X射线衍射实验过程中，转动臂移动发生衍射空间相互碰撞，而导致设备损坏是衍射仪设备开发的核心问题。

本发明正是在此背景下，并在X射线晶体衍射原理和机械设备物理结构的基础上，提出了一种用于X射线单晶衍射仪的卡帕几何测角仪的防碰撞控制方法。

发明内容

针对X射线衍射实验过程中，由于转动轴转动发生衍射空间内，设备相互碰撞的问题，本发明提出了一种用于X射线单晶衍射仪的卡帕测角仪的防碰撞控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用于X射线单晶衍射仪的卡帕测角仪的防碰撞控制方法，包括以下步骤：

当卡帕几何测角仪各转动轴的转动角度满足转动区间条件时，实时检测几何测角仪各转动轴的转动角度，进行双轴防碰撞转动控制。

卡帕几何测角仪各转动轴包括：

测角头的旋转轴为Phi轴；转动臂的旋转轴为Kappa轴；ω水平旋转台的旋转轴为Omega轴；2θ水平旋转台的旋转轴为2Theta轴，Omega轴与2Theta轴同轴。

所述转动区间条件：

4)转动臂所在的ω水平旋转台的旋转角为Omega角，记为∠ω；衍射数据采集设备所在的2θ水平旋转台的旋转角为2Theta角，记为∠2θ；

5)转动臂的旋转角为Kappa角，记为∠κ；

-72°≤∠κ≤72°

6)记Omega角与2Theta角的夹角为∠α；

0°≤∠α≤360°

所述进行双轴防碰撞转动控制之前设定：

4)Omega轴、2Theta轴的初始角度和目标角度满足独立转动区间条件；

5)设定Omega轴和2Theta轴按照顺序依次转动；

6)设定Omega轴和2Theta轴转动时，首先转动2Theta轴再转动Omega轴；

设Omega轴的初始角度和目标角度分别为：∠ω₁和∠ω₂；

设2Theta轴的初始角度和目标角度分别为：∠2θ₁和∠2θ₂。

所述进行双轴防碰撞转动控制包括以下步骤：