晶體位置調(diào)節(jié)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種晶體位置調(diào)節(jié)裝置，晶體位置調(diào)節(jié)裝置包括：第一晶體晶架，搭設(shè)第一晶體；第二晶體晶架，搭設(shè)第二晶體；第二晶體調(diào)節(jié)裝置，與第二晶體晶架相連接；第二晶體調(diào)節(jié)裝置包括：十字滑動(dòng)臺(tái)，隨轉(zhuǎn)角儀同軸旋轉(zhuǎn)；投角固定支撐架，與十字滑臺(tái)相固定；投角調(diào)節(jié)支撐架，通過(guò)投角微調(diào)電機(jī)調(diào)節(jié)投角調(diào)節(jié)支撐架相對(duì)投角固定支撐架的投角；滾角調(diào)節(jié)支撐架，與第二晶體晶架相固定，滾角調(diào)節(jié)支撐架的一端和投角調(diào)節(jié)支撐架的一端通過(guò)滾角微調(diào)電機(jī)相連接，通過(guò)滾角微調(diào)電機(jī)調(diào)節(jié)滾角調(diào)節(jié)支撐架相對(duì)投角調(diào)節(jié)支撐架的滾角，使得第一晶體和第二晶體平行。本發(fā)明晶體位置調(diào)節(jié)裝置實(shí)現(xiàn)了方便快捷的對(duì)晶體位置進(jìn)行微調(diào)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】晶體位置調(diào)節(jié)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種晶體位置調(diào)節(jié)裝置，尤其涉及一種可以對(duì)晶體位置進(jìn)行微調(diào)的裝 置。

【背景技術(shù)】
[0002] 雙晶體單色儀是X射線光束線上的關(guān)鍵設(shè)備，它通過(guò)布拉格衍射實(shí)現(xiàn)X射線的單 色化，它用晶體作為色散元件，衍射，分離具有能量連續(xù)可調(diào)的單色光，目前國(guó)內(nèi)可以分出 來(lái)的單色光能量為72. 5keV，國(guó)外可以分出的單色光能量為140keV。應(yīng)用布拉格衍射公式： 2dsin0 =ηλ，其中d為晶面間距，Θ為布拉格角度，n為衍射級(jí)數(shù)，λ為分出來(lái)的單色光 波長(zhǎng)。對(duì)于給定的晶體來(lái)說(shuō)，一般取η為1，d是固定值，即通過(guò)改變布拉格角度可以改變單 色光能量。為實(shí)現(xiàn)寬能量范圍的單色光，只需讓可以實(shí)現(xiàn)的布拉格角度范圍越大即可。為 實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，可以加長(zhǎng)第二塊晶體的長(zhǎng)度，但這樣做的缺點(diǎn)是需要生產(chǎn)加工大塊晶體，費(fèi) 用高，同時(shí)可調(diào)的布拉格角度受兩塊晶體間距限制，調(diào)節(jié)范圍很有限。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種晶體位置調(diào)節(jié)裝置，可以方便快 捷的對(duì)晶體位置進(jìn)行微調(diào)和擴(kuò)展。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種晶體位置調(diào)節(jié)裝置，所述晶體位置調(diào)節(jié)裝置 包括：
[0005] 第一晶體晶架，搭設(shè)第一晶體；
[0006] 第二晶體晶架，搭設(shè)第二晶體；
[0007] 第二晶體調(diào)節(jié)裝置，與所述第二晶體晶架相連接，所述第二晶體調(diào)節(jié)裝置和第一 晶體晶架與外部轉(zhuǎn)角儀同軸旋轉(zhuǎn)；所述第二晶體調(diào)節(jié)裝置包括：
[0008] 十字滑臺(tái)，隨所述轉(zhuǎn)角儀同軸旋轉(zhuǎn)；
[0009] 投角固定支撐架，與所述十字滑臺(tái)相連接，相對(duì)所述十字滑臺(tái)沿水平方向和堅(jiān)直 方向平動(dòng)；
[0010] 投角調(diào)節(jié)支撐架，所述投角調(diào)節(jié)支撐架的一端和所述投角固定支撐架的一端通過(guò) 投角微調(diào)電機(jī)相連接，通過(guò)投角微調(diào)電機(jī)調(diào)節(jié)所述投角調(diào)節(jié)支撐架相對(duì)投角固定支撐架的 投角；
[0011] 滾角調(diào)節(jié)支撐架，與所述第二晶體晶架相固定，所述滾角調(diào)節(jié)支撐架的一端和所 述投角調(diào)節(jié)支撐架的一端通過(guò)滾角微調(diào)電機(jī)相連接，通過(guò)滾角微調(diào)電機(jī)調(diào)節(jié)所述滾角調(diào)節(jié) 支撐架相對(duì)投角調(diào)節(jié)支撐架的滾角，使得所述第一晶體和第二晶體平行。
[0012] 本發(fā)明晶體位置調(diào)節(jié)裝置實(shí)現(xiàn)了方便快捷的對(duì)晶體位置進(jìn)行微調(diào)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1為本發(fā)明晶體位置調(diào)節(jié)裝置的主視圖；
[0014] 圖2為本發(fā)明晶體位置調(diào)節(jié)裝置的側(cè)視圖；
[0015] 圖3為本發(fā)明晶體位置調(diào)節(jié)裝置的另一側(cè)視圖；
[0016] 圖4A為本發(fā)明晶體位置調(diào)節(jié)裝置的晶體光路圖之一；
[0017] 圖4B為本發(fā)明晶體位置調(diào)節(jié)裝置的晶體光路圖之二。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0019] 圖1和圖2為本發(fā)明晶體位置調(diào)節(jié)裝置的主視圖和側(cè)視圖，如圖所不，本發(fā)明晶體 位置調(diào)節(jié)裝置具體包括：第一晶體晶架1、第二晶體晶架2、第二晶體調(diào)節(jié)裝置3。
[0020] 具體的，第一晶體架1上搭設(shè)有第一晶體10,第一晶體10是打磨好的片狀晶體，具 體可以是Silll。
[0021] 第二晶體晶架2上搭設(shè)有第二晶體20,第一晶體20是打磨好的片狀晶體，具體可 以是Si 111，與第一晶體相同。
[0022] 第二晶體調(diào)節(jié)裝置3與第二晶體晶架2相連接，第二晶體調(diào)節(jié)裝置3和第一晶體 晶架1與外部轉(zhuǎn)角儀9同軸旋轉(zhuǎn)。
[0023] 第二晶體調(diào)節(jié)裝置3包括：十字滑臺(tái)30、投角固定支撐架31、投角調(diào)節(jié)支撐架32 和滾角調(diào)節(jié)支撐架33。
[0024] 十字滑臺(tái)30隨所述轉(zhuǎn)角儀9同軸旋轉(zhuǎn)；投角固定支撐架31與十字滑臺(tái)30相固定， 相對(duì)所述十字滑臺(tái)沿水平方向和堅(jiān)直方向平動(dòng)；投角調(diào)節(jié)支撐架32,投角調(diào)節(jié)支撐架32的 一端和投角固定支撐架31的一端通過(guò)投角微調(diào)電機(jī)41相連接，通過(guò)投角微調(diào)電機(jī)41調(diào)節(jié) 投角調(diào)節(jié)支撐架32相對(duì)投角固定支撐架31的投角；滾角調(diào)節(jié)支撐架33與第二晶體晶架2 相固定，滾角調(diào)節(jié)支撐架33的一端和投角調(diào)節(jié)支撐架32的一端通過(guò)滾角微調(diào)電機(jī)41相連 接，通過(guò)滾角微調(diào)電機(jī)41調(diào)節(jié)滾角調(diào)節(jié)支撐架33相對(duì)投角調(diào)節(jié)支撐架32的滾角，使得第 一晶體1〇和第二晶體20平行。
[0025] 進(jìn)一步的，第二晶體調(diào)節(jié)裝置3是用來(lái)調(diào)節(jié)第二晶體20的高度和角度的，與第二 晶體晶架2相連接，第二晶體調(diào)節(jié)裝置3和第一晶體晶架1與外部轉(zhuǎn)角儀9同軸旋轉(zhuǎn)，這樣 的目的是為了保持第一晶體晶架1上的第一晶體10和第二晶體架2上的第二晶體20的晶 面平行。
[0026] 十字滑臺(tái)30的作用是控制第二晶體20相對(duì)于第一晶體10沿水平方向和堅(jiān)直方 向平動(dòng)，投角固定支撐架31可以在十字滑臺(tái)30的控制下，沿水平方向平動(dòng)，如圖2所示，十 字滑臺(tái)30與投角固定支撐架31的水平位置的左端靠近，而如圖3所示，十字滑臺(tái)30與投 角固定支撐架31的水平位置的右端靠近，這樣就實(shí)現(xiàn)了第一晶體10和第二晶體架2上的 第二晶體20的水平方向相對(duì)位置的調(diào)節(jié)。另外，同樣的，投角固定支撐架31可以在十字滑 臺(tái)30的控制下，沿垂直于水平方向的堅(jiān)直方向平動(dòng)，這樣可以實(shí)現(xiàn)第一晶體10和第二晶體 架2上的第二晶體20的垂直方向相對(duì)位置的調(diào)節(jié)。
[0027] 另外，再如圖所示，投角調(diào)節(jié)支撐架32的另一端和投角固定支撐架31的另一端通 過(guò)投角柔性鉸鏈組51相鉸接，投角微調(diào)電機(jī)41調(diào)節(jié)時(shí)，投角調(diào)節(jié)支撐架32相對(duì)投角固定 支撐架31繞投角柔性鉸鏈組51轉(zhuǎn)動(dòng)而改變第二晶體20的投角。
[0028] 滾角調(diào)節(jié)支撐架33的另一端和投角調(diào)節(jié)支撐架32的另一端通過(guò)滾角柔性鉸鏈組 52相鉸接，滾角微調(diào)電機(jī)42調(diào)節(jié)時(shí)，滾角調(diào)節(jié)支撐架33相對(duì)投角調(diào)節(jié)支撐32架繞滾角柔 性鉸鏈組52轉(zhuǎn)動(dòng)而改變第二晶體的滾角。
[0029] 圖4A和圖4B為本發(fā)明晶體位置調(diào)節(jié)裝置的晶體光路圖。圖中箭頭的線為光線， 對(duì)于不同的入射光具有不同的布拉格角，圖4A中的布拉格角為3. 1度，圖4B中的布拉格角 為7. 1度。
[0030] 當(dāng)改變布拉格角度時(shí)，第一晶體隨轉(zhuǎn)角儀主軸選轉(zhuǎn)到某給定的布拉格角時(shí)，第二 晶體也繞轉(zhuǎn)角儀主軸旋轉(zhuǎn)相同的角度，并且，第二晶體組件還會(huì)沿水平方向及高度方向發(fā) 生一定的位移，從而使光束出口高度保持不變，只要第一晶體和第二晶體之間滿足一定幾 何尺寸關(guān)系，在允許的布拉格角度范圍內(nèi)，出口光束將保持固定高度。
[0031] 例如，對(duì)Si220雙晶體來(lái)說(shuō)，第二晶體的長(zhǎng)度為5cm，兩塊晶體間距為1cm，兩塊晶 體中心距離為4. 12cm。至此，第一晶體和第二晶體相關(guān)尺寸和相對(duì)位置已經(jīng)確定，若采用第 二晶體固定的方式，可以通過(guò)幾何關(guān)系確定布拉格角度范圍是9° 一34°，對(duì)應(yīng)的能量范 圍為5. 8keV - 20. 6keV。若用本發(fā)明提供的方案，即讓第二塊晶體位置可調(diào)，可以相對(duì)第一 塊晶體間距可調(diào)和等價(jià)延長(zhǎng)，這樣大大增加了晶體角度調(diào)節(jié)范圍，單讓第二晶體相對(duì)第一 晶體的距離可調(diào)范圍為2cm(上下各lcm)時(shí)，可以得到的能量范圍為4. IkeV - 92. IkeV(考 慮到實(shí)際光路不是理想概念中沒(méi)有寬度的直線，布拉格角度的最小值設(shè)為2° );相應(yīng)的， 若讓第二晶體相對(duì)第一晶體往外移動(dòng)5cm時(shí)，可以得到的能量范圍為20. 6keV - 41. OkeV。 當(dāng)然，改變第二晶體位置后基本需要微調(diào)兩塊晶體相對(duì)平行才能出來(lái)單色光，這取決于移 動(dòng)精度。由此可以看出，就本實(shí)施例而言，單令第二晶體相對(duì)第一晶體的距離可調(diào)2cm后能 量范圍可以從 5. 8keV - 20. 6keV 擴(kuò)展到了 4. IkeV - 92. IkeV。
[0032] 專(zhuān)業(yè)人員應(yīng)該還可以進(jìn)一步意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各示例的 單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說(shuō)明硬 件和軟件的可互換性，在上述說(shuō)明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。 這些功能究竟以硬件還是軟件方式來(lái)執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。 專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn) 不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。
[0033] 結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可以用硬件、處理器執(zhí)行的 軟件模塊，或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM)、內(nèi)存、只讀存儲(chǔ)器 (ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤(pán)、可移動(dòng)磁盤(pán)、CD-ROM、或【技術(shù)領(lǐng)域】 內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。
[〇〇34] 以上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步 詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明 的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含 在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種晶體位置調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述晶體位置調(diào)節(jié)裝置包括： 第一晶體晶架，搭設(shè)第一晶體； 第二晶體晶架，搭設(shè)第二晶體； 第二晶體調(diào)節(jié)裝置，與所述第二晶體晶架相連接，所述第二晶體調(diào)節(jié)裝置和第一晶體 晶架與外部轉(zhuǎn)角儀同軸旋轉(zhuǎn)；所述第二晶體調(diào)節(jié)裝置包括： 十字滑臺(tái)，隨所述轉(zhuǎn)角儀同軸旋轉(zhuǎn)； 投角固定支撐架，與所述十字滑臺(tái)相連接，相對(duì)所述十字滑臺(tái)沿水平方向和堅(jiān)直方向 平動(dòng)； 投角調(diào)節(jié)支撐架，所述投角調(diào)節(jié)支撐架的一端和所述投角固定支撐架的一端通過(guò)投 角微調(diào)電機(jī)相連接，通過(guò)投角微調(diào)電機(jī)調(diào)節(jié)所述投角調(diào)節(jié)支撐架相對(duì)投角固定支撐架的投 角； 滾角調(diào)節(jié)支撐架，與所述第二晶體晶架相固定，所述滾角調(diào)節(jié)支撐架的一端和所述投 角調(diào)節(jié)支撐架的一端通過(guò)滾角微調(diào)電機(jī)相連接，通過(guò)滾角微調(diào)電機(jī)調(diào)節(jié)所述滾角調(diào)節(jié)支撐 架相對(duì)投角調(diào)節(jié)支撐架的滾角，使得所述第一晶體和第二晶體平行。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體位置調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述投角調(diào)節(jié)支撐架的另 一端和所述投角固定支撐架的另一端通過(guò)投角柔性鉸鏈組相鉸接，所述投角微調(diào)電機(jī)調(diào)節(jié) 時(shí)，所述投角調(diào)節(jié)支撐架相對(duì)投角固定支撐架繞所述投角柔性鉸鏈組轉(zhuǎn)動(dòng)而改變投角。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體位置調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述滾角調(diào)節(jié)支撐架的另 一端和所述投角調(diào)節(jié)支撐架的另一端通過(guò)滾角柔性鉸鏈組相鉸接，所述滾角微調(diào)電機(jī)調(diào)節(jié) 時(shí)，所述滾角調(diào)節(jié)支撐架相對(duì)投角調(diào)節(jié)支撐架繞所述滾角柔性鉸鏈組轉(zhuǎn)動(dòng)而改變滾角。
【文檔編號(hào)】G06T7/00GK104103072SQ201410326055
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】吳金杰, 周旭 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院