背反射結(jié)構(gòu)數(shù)字化x射線晶體定向儀及其x射線探測(cè)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及X射線成像檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種X射線探測(cè)器和具有該X射線探測(cè)器的背反射結(jié)構(gòu)數(shù)字化X射線晶體定向儀。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)推重比的提高，將導(dǎo)致渦輪進(jìn)口溫度進(jìn)一步提高，高溫高推重比增加了部件承受的熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力，對(duì)渦輪部件材料的承溫能力提出了苛刻的要求。單晶高溫合金消除了晶界這一高溫下的弱化因素，其承溫能力明顯提高，成為先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪部件的優(yōu)選材料。目前幾乎所有先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)都以采用了單晶高溫合金為其特色。但是，隨著先進(jìn)單晶高溫合金的高合金化以及渦輪部件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和大型化，凝固缺陷，尤其是取向偏離和小角度晶界已經(jīng)逐漸成為影響單晶高溫合金冶金質(zhì)量和服役性能的主要因素。因此，對(duì)單晶高溫合金的凝固缺陷進(jìn)行定性和定量化檢測(cè)已經(jīng)成為相關(guān)科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)的必需流程，而對(duì)于提供試車(chē)和考核的單晶高溫合金部件100%需要進(jìn)行單晶晶體取向測(cè)定與晶粒缺陷(如小角晶界和雜晶)的檢查。
[0003]國(guó)外在單晶高溫合金部件的研制與生產(chǎn)中，通過(guò)專用的X射線衍射儀可以實(shí)現(xiàn)無(wú)損快速測(cè)量單晶高溫合金的取向偏離角度，確保單晶高溫合金部件在研制和服役過(guò)程中都具有高度的可靠性，并建立了相應(yīng)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。但是，該設(shè)備在小角晶界角度的測(cè)試方面，還存在測(cè)試費(fèi)時(shí)、自動(dòng)化程度低、準(zhǔn)確性不足等缺點(diǎn)。
[0004]基于上述背景，急需開(kāi)發(fā)一種既能夠進(jìn)行取向偏離角度測(cè)試，又能進(jìn)行小角晶界角度測(cè)試的晶體定向儀。
[0005]上述的晶體定向儀，需要用到X射線探測(cè)器，而現(xiàn)有的X射線探測(cè)器，在利用背反射進(jìn)行晶體的取向偏離角度及小角晶界角度測(cè)試時(shí)，其信噪比低，不能提高上述測(cè)試的精度。
[0006]現(xiàn)有的X射線探測(cè)器尤其是大面積的X射線探測(cè)器價(jià)格昂貴，檢測(cè)成本高，需要從國(guó)外高價(jià)采購(gòu)。否則只能使用點(diǎn)探測(cè)器，檢測(cè)效率低。
[0007]而使用傳統(tǒng)的側(cè)入射背反射衍射儀一般只能得到小于1/2數(shù)量的衍射斑點(diǎn)，其對(duì)稱性較差，對(duì)于數(shù)據(jù)分析造成比較大的困難，而垂直入射背反射衍射技術(shù)得到的衍射斑點(diǎn)對(duì)稱性好，再采用對(duì)比度高(暗噪聲低)的探測(cè)器則可以得到清晰的衍射斑點(diǎn)。
[0008]因此，還需要開(kāi)發(fā)一種能夠用于晶體定向儀的對(duì)比度高的X射線探測(cè)器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種X射線探測(cè)器，以提高對(duì)比度，得到清晰的衍射斑點(diǎn)。
[0010]本發(fā)明的另一目的，在于提供一種具有本發(fā)明X射線探測(cè)器的背反射結(jié)構(gòu)數(shù)字化X射線晶體定向儀，既能夠進(jìn)行取向偏離角度測(cè)試，又能進(jìn)行小角晶界角度測(cè)試，顯著提高取向分析精度與效率。
[0011 ]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0012]—種X射線探測(cè)器，所述X射線探測(cè)器包括閃爍屏、纖維光錐、感光元件、數(shù)字電路板、導(dǎo)熱元件和射線準(zhǔn)直器;閃爍屏，所述閃爍屏上開(kāi)設(shè)有自所述閃爍屏的前側(cè)延伸至所述閃爍屏的后側(cè)的中心通孔;纖維光錐，連接于所述閃爍屏的后側(cè);感光元件，連接于所述纖維光錐的后側(cè);數(shù)字電路板，所述感光元件的后端連接于所述數(shù)字電路板的前表面;導(dǎo)熱元件，連接于所述數(shù)字電路板的后表面，以為所述感光元件導(dǎo)熱；以及射線準(zhǔn)直器，所述射線準(zhǔn)直器的后端連接于X光機(jī)的發(fā)射端，所述射線準(zhǔn)直器的前端自所述中心通孔延伸至所述閃爍屏的前側(cè)。
[0013]本發(fā)明的背反射結(jié)構(gòu)數(shù)字化X射線晶體定向儀，具有本發(fā)明的X射線探測(cè)器。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明的X射線探測(cè)器，在原有探測(cè)器的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)勞厄(Laue)背反射衍射的測(cè)試，有效的替代了傳統(tǒng)的膠片式勞厄成像儀，實(shí)現(xiàn)了勞厄背反射衍射的數(shù)字化；同時(shí)，本發(fā)明的X射線探測(cè)器，對(duì)比度高(暗噪聲低)，可以得到清晰的衍射斑點(diǎn)。
[0015]本發(fā)明的背反射結(jié)構(gòu)數(shù)字化X射線晶體定向儀，為可應(yīng)用于單晶高溫合金晶體取向和小角晶界檢測(cè)的設(shè)備，并且是能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)單晶高溫合金單晶晶體取向和小角晶界測(cè)試的設(shè)備，可顯著提高取向分析精度與效率。
[0016]進(jìn)而，本發(fā)明的背反射結(jié)構(gòu)數(shù)字化X射線晶體定向儀，利用可見(jiàn)光成像對(duì)被測(cè)樣品進(jìn)行定位和參數(shù)測(cè)量，在保證高精度測(cè)量的同時(shí)，可以直觀的得到被測(cè)樣品測(cè)試位置的圖像信息。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的背反射結(jié)構(gòu)數(shù)字化X射線晶體定向儀的示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的背反射結(jié)構(gòu)數(shù)字化X射線晶體定向儀的樣品臺(tái)的示意圖。
[0019]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的X射線探測(cè)器的示意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的背反射結(jié)構(gòu)數(shù)字化X射線晶體定向儀進(jìn)行取向偏離角度測(cè)試的流程圖。
[0021]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的背反射結(jié)構(gòu)數(shù)字化X射線晶體定向儀進(jìn)行小角晶界角度測(cè)試的流程圖。
[0022]圖6為本發(fā)明實(shí)施例的X射線探測(cè)器的閃爍體的針狀陣列結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
[0024]I試驗(yàn)臺(tái)
[0025]11機(jī)械支撐單元
[0026]12輻射屏蔽單元
[0027]13觀察窗
[0028]14數(shù)據(jù)采集與控制單元
[0029]15指示燈
[0030]2 X射線探測(cè)器
[0031]21閃爍屏
[0032]22纖維光錐
[0033]23感光元件
[0034]24導(dǎo)熱元件
[0035]241半導(dǎo)體制冷器
[0036]242散熱片
[0037]25數(shù)字電路板
[0038]26射線準(zhǔn)直器
[0039]27 X光機(jī)
[0040]28探測(cè)器平移臺(tái)[0041 ]3樣品臺(tái)
[0042]31樣品載臺(tái)
[0043]32旋轉(zhuǎn)臺(tái)
[0044]321第一旋轉(zhuǎn)軸
[0045]33傾角臺(tái)
[0046]331第二旋轉(zhuǎn)軸
[0047]332 凹臺(tái)
[0048]333 第一基板
[0049]334 第一滑槽
[0050]34垂直平移臺(tái)[0051 ]341 第一導(dǎo)軌
[0052]342 第二基板
[0053]343 第二滑槽
[0054]35水平平移臺(tái)
[0055]351 第二導(dǎo)軌
[0056]352第三基板
[0057]36水平激光準(zhǔn)直器
[0058]37豎直激光準(zhǔn)直器
[0059]38攝像頭
[0060]39樣品固定裝置
【具體實(shí)施方式】
[0061]以下根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0062]下面介紹本發(fā)明實(shí)施例的背反射結(jié)構(gòu)數(shù)字化X射線晶體定向儀:
[0063]本發(fā)明實(shí)施例的背反射結(jié)構(gòu)數(shù)字化X射線晶體定向儀，是一種利用數(shù)字X射線對(duì)單晶高溫合金的凝固缺陷進(jìn)行定性和定量化檢測(cè)的裝置。本發(fā)明實(shí)施例的背反射結(jié)構(gòu)數(shù)字化X射線晶體定向儀，具有本發(fā)明實(shí)施例的X射線探測(cè)器。
[0064]圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例的背反射結(jié)構(gòu)數(shù)字化X射線晶體定向儀的示意圖，如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施