[发明专利]一种测量材料内部磁致应变三维空间分布的方法

摘要

本发明提供了一种测量材料内部磁致应变三维空间分布的方法，所述的方法使用中子光源、测角台和探测器形成的衍射实验几何布局，测量磁场施加前后样品在全部空间方向范围内的所有晶面变化，实现了任意方向上磁致应变分布的非接触式准确测量。中子光源入射束、测角台、样品、出射束和探测器中心均处于同一水平高度，通过测角台的自转和旋转调节样品特定空间方向，并在该方向下测量样品内所有晶面，分别得到每个晶面排布取向的权重份额和磁致应变贡献，将两者加权相乘得到任意空间方向上的磁致应变值。本发明的方法适用于具有强磁弹性能软磁智能材料的磁致应变测量，也可类推用于包括压电式智能材料电致应变在内的其它物理场诱发应变等空间分布的测量。

主权项

1.一种测量材料内部磁致应变三维空间分布的方法，其特征在于：所述的方法中采用的测量设备及其连接关系如下：测角台（1）放置在承重台（2）上，自旋盘（3）安装在测角台（1）的旋转圆（8）内圈，沿旋转圆（8）内圈旋转；自旋盘（3）的上部从下至上依次固定样品杆（4）、磁场N极（5）、样品（6）和磁场S极（7），样品杆（4）、磁场N极（5）、样品（6）和磁场S极（7）的中心线重合；在自旋盘（3）自转和自旋盘（3）沿旋转圆（8）内圈旋转的过程中，样品（6）所处的磁场方向始终保持与样品（6）的长轴平行；在中子光源（9）、测角台（1）和探测器（12）形成的衍射实验几何布局下测量样品（6）的内部磁致应变三维空间分布；所述的方法包括以下步骤：a. 衍射实验几何布局中子光源（9）和探测器（12）在测角台（1）两侧对称布置，中子光源（9）的中心、测角台（1）的中心和探测器（12）的中心位于同一水平高度；b. 样品安装将样品（6）固定在磁场N极（5）和磁场S极（7）形成的磁场均匀区内，并将样品（6）的方位角和调节至归零状态；c. 零磁场下测量在磁场关闭状态下，对样品（6）在全部空间方向范围内所有的晶面进行测量；d. 磁场下测量在磁场开启状态下，对样品（6）在全部空间方向范围内所有的晶面进行测量；e. 数据处理对步骤c和步骤d测量得到的所有衍射峰信号进行背底扣除和拟合分析，根据积分强度得到某空间方向下每个晶面的权重份额，同时通过比较零磁场和施加磁场下测得的衍射峰位置变化得到某空间方向下每个晶面的磁致应变贡献；f. 测量完成将每个晶面的权重份额和磁致应变贡献加权相乘得到任意空间方向上的磁致应变值，并绘制出样品内部磁致应变三维空间分布图。