例的背反射結(jié)構(gòu)數(shù)字化X射線晶體定向儀包括試驗(yàn)臺(tái)1、X射線探測(cè)器2和樣品臺(tái)3。
[0065]其中，如圖1所示，試驗(yàn)臺(tái)I包括機(jī)械支撐單元11、輻射屏蔽單元12、觀察窗13、數(shù)據(jù)采集與控制單元14和指示燈15等。其中，X射線探測(cè)器2和樣品臺(tái)3均設(shè)置在輻射屏蔽單元12內(nèi)。
[0066]機(jī)械支撐單元11為整套晶體定向儀提供機(jī)械和穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，包括為X射線探測(cè)器2提供高壓發(fā)生器、真空系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)以及為X射線探測(cè)器2和樣品臺(tái)3提供供電控制等關(guān)鍵部件，并在試驗(yàn)臺(tái)I的前面板提供開關(guān)、報(bào)警以及關(guān)鍵數(shù)據(jù)和參數(shù)的控制和顯示。
[0067]輻射屏蔽單元12對(duì)X射線進(jìn)行防護(hù)，確保工作人員和實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的輻射安全;觀察窗13的作用在于在保證輻射安全的同時(shí)，為工作人員直觀觀察設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)提供方便；觀察窗13還用來放入和取出試件，在開啟觀察窗13時(shí)，試驗(yàn)臺(tái)I自動(dòng)啟動(dòng)開機(jī)連鎖防護(hù)，輻射屏蔽單元12內(nèi)的X射線探測(cè)器自動(dòng)停止工作。
[0068]數(shù)據(jù)采集與控制單元14主要通過電腦來完成，實(shí)現(xiàn)整個(gè)晶體定向儀的各測(cè)試過程中的參數(shù)條件、數(shù)據(jù)采集和分析的功能，數(shù)據(jù)采集與控制單元中還可包括遙控手柄，用于遙控樣品臺(tái)3中的樣品載臺(tái)31的三維運(yùn)動(dòng)(水平方向運(yùn)動(dòng)、垂直方向、變化傾角)和一維旋轉(zhuǎn)功會(huì)K。
[0069]指示燈15為上下分層的多層指示結(jié)構(gòu)，用來指示測(cè)試過程中的不同狀態(tài)。
[0070]而樣品臺(tái)3的具體結(jié)構(gòu)如圖2所示;樣品臺(tái)3包括樣品載臺(tái)31、旋轉(zhuǎn)臺(tái)32、傾角臺(tái)33、垂直平移臺(tái)34、水平平移臺(tái)35、水平激光準(zhǔn)直器36、豎直激光準(zhǔn)直器37、攝像頭38和試件固定裝置39等。
[0071 ]本發(fā)明實(shí)施例的晶體定向儀，其樣品臺(tái)3包括由旋轉(zhuǎn)臺(tái)32、傾角臺(tái)33、垂直平移臺(tái)34、水平平移臺(tái)35組成的自上而下的四層結(jié)構(gòu)，可對(duì)被測(cè)樣品進(jìn)行水平位置調(diào)節(jié)、垂直位置調(diào)節(jié)、傾角調(diào)節(jié)和旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)的四維調(diào)節(jié)，通過四種調(diào)節(jié)方式中的至少一種調(diào)節(jié)方式，來對(duì)被測(cè)樣品的姿態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0072]樣品載臺(tái)31設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)32上，旋轉(zhuǎn)臺(tái)32包括第一旋轉(zhuǎn)軸321和第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)。在被測(cè)樣品需要進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整時(shí)，首先可以對(duì)樣品載臺(tái)31進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，樣品載臺(tái)31下方設(shè)置與樣品載臺(tái)31固定連接的第一旋轉(zhuǎn)軸321，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)第一旋轉(zhuǎn)軸321旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)樣品載臺(tái)31旋轉(zhuǎn)，調(diào)整被測(cè)樣品的姿態(tài)。
[0073]旋轉(zhuǎn)臺(tái)32的下方是傾角臺(tái)33，傾角臺(tái)33包括第二旋轉(zhuǎn)軸331、凹臺(tái)332、第一基板333、第一滑槽334和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)。其中，凹臺(tái)332設(shè)置于第一基板333的上表面，而第一滑槽334設(shè)置于第一基板333的下表面，第二旋轉(zhuǎn)軸331穿設(shè)于凹臺(tái)332的凹口上，上述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接在第二旋轉(zhuǎn)軸332上，第一旋轉(zhuǎn)軸321可樞轉(zhuǎn)的連接于第二旋轉(zhuǎn)軸331，也就是說第一旋轉(zhuǎn)軸321可在第二旋轉(zhuǎn)軸331的帶動(dòng)下變換傾角，而在第二旋轉(zhuǎn)軸331不旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一旋轉(zhuǎn)軸321自身也可旋轉(zhuǎn)。第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接在凹臺(tái)332的一側(cè)，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第二旋轉(zhuǎn)軸331旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)32、樣品載臺(tái)31變化傾角。
[0074]傾角臺(tái)33的下方是垂直平移臺(tái)34，垂直平移臺(tái)34包括第一導(dǎo)軌341、第二基板342、第二滑槽343和第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)。其中，第一導(dǎo)軌341設(shè)置于第二基板342的上表面，而第二滑槽343設(shè)置于第二基板342的下表面，驅(qū)動(dòng)傾角臺(tái)33在垂直方向運(yùn)動(dòng)的第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定連接在第二基板342上，傾角臺(tái)33在第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)的帶動(dòng)下，通過第一滑槽334在第一導(dǎo)軌341上滑動(dòng)，從而帶動(dòng)傾角臺(tái)33、旋轉(zhuǎn)臺(tái)32及樣品載臺(tái)31調(diào)整在垂直方向上的位置。這里的垂直方向，與X射線探測(cè)器2的軸向方向一致。
[0075]垂直平移臺(tái)34的下方是水平平移臺(tái)35，水平平移臺(tái)35包括第二導(dǎo)軌351、第三基板352和第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)。其中，第二導(dǎo)軌351設(shè)置于第三基板352的上表面，而第三基板352則在試驗(yàn)臺(tái)I的輻射屏蔽單元12中固定，驅(qū)動(dòng)垂直平移臺(tái)34進(jìn)行水平方向運(yùn)動(dòng)的第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定連接在第三基板352上，垂直平移臺(tái)34在第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)的帶動(dòng)下，第二滑槽343在第二導(dǎo)軌351上滑動(dòng)，從而帶動(dòng)垂直平移臺(tái)34、傾角臺(tái)33、旋轉(zhuǎn)臺(tái)32及樣品載臺(tái)31調(diào)整在水平方向上的位置。
[0076]除以上的四維調(diào)整以外，X射線探測(cè)器2在使用時(shí)，X光機(jī)27與X射線探測(cè)器2固定連接在一起形成裝配體，并放置在探測(cè)器平移臺(tái)28上，在探測(cè)器平移臺(tái)28上可水平移動(dòng)X光機(jī)27與X射線探測(cè)器2的裝配體。
[0077]水平激光準(zhǔn)直器36水平擺放，其所發(fā)射的激光與水平平移臺(tái)35的平移方向相平行，豎直激光準(zhǔn)直器37自下而上擺放，其所發(fā)射的激光的方向?yàn)樨Q直方向。
[0078]X光機(jī)27所產(chǎn)生的X射線經(jīng)由穿過X射線探測(cè)器2的射線準(zhǔn)直器26入射到被測(cè)樣品上，并由水平激光準(zhǔn)直器36和豎直激光準(zhǔn)直器分別產(chǎn)生水平與豎直方向的激光，兩束激光均與射線準(zhǔn)直器26的軸線垂直相交，通過兩束激光交叉組成的十字線實(shí)現(xiàn)在被測(cè)樣品上的定位，并可由攝像頭38對(duì)樣品載臺(tái)31進(jìn)行觀測(cè)。
[0079]如圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例的X射線探測(cè)器的示意圖，本發(fā)明實(shí)施例的X射線探測(cè)器2，是一種平板探測(cè)器。
[0080]X射線探測(cè)器2包括閃爍屏21、纖維光錐22、感光元件23、導(dǎo)熱元件24、數(shù)字電路板25和射線準(zhǔn)直器26等。其中的纖維光錐22，又可稱為光學(xué)纖維錐，簡(jiǎn)稱光錐。
[0081]閃爍屏21，開設(shè)有自閃爍屏21的前側(cè)延伸至閃爍屏21后側(cè)的中心通孔;纖維光錐22，連接于閃爍屏22的后側(cè);感光元件23，連接于纖維光錐22的后側(cè);數(shù)字電路板25，可包括一豎直設(shè)置的數(shù)字電路板和一水平設(shè)置的數(shù)字電路板，感光元件23的后端連接于豎直設(shè)置的數(shù)字電路板25的前表面;導(dǎo)熱元件24，則連接于數(shù)字電路板25的后表面，以為感光元件23導(dǎo)熱;而射線準(zhǔn)直器26的后端連接于X光機(jī)27的發(fā)射端，射線準(zhǔn)直器26的前端自上述中心通孔延伸至閃爍屏21的前側(cè)，并且，優(yōu)選的是在閃爍屏21的前側(cè)，伸出閃爍屏21—段距離。射線準(zhǔn)直器26具有一定的厚度，因此射線準(zhǔn)直器26具有不同的內(nèi)孔直徑徑和外徑，射線準(zhǔn)直器26的中心是準(zhǔn)直光闌細(xì)孔。這里所說的前與后，以X射線的射出方向?yàn)閰⒄?，X射線是自射線準(zhǔn)直器26的后端經(jīng)過射線準(zhǔn)直器26的準(zhǔn)直光闌細(xì)孔從射線準(zhǔn)直器26的前端射出，照射向被測(cè)樣品，經(jīng)過被測(cè)樣品反射后，射向閃爍屏21。
[0082]本實(shí)施例中，纖維光錐22和感光元件23均優(yōu)選的為2 X 2陣列，射線準(zhǔn)直器26從上述2 X 2陣列的幾何中心穿過。組成2 X 2陣列的纖維光錐22在靠近上述2 X 2陣列的幾何中心的角部，可以適當(dāng)切削以讓出射線準(zhǔn)直器26穿過的空間。
[0083]其中，導(dǎo)熱元件24包括半導(dǎo)體制冷器241和散熱片242，半導(dǎo)體制冷器241設(shè)置于數(shù)字電路板25的后表面與散熱片242之間，通過采用半導(dǎo)體制冷器241配合散熱片242導(dǎo)熱的方式，可降低CCD感光元件23的溫度至零下20攝氏度以下，以降低噪聲。
[0084]由X光機(jī)27產(chǎn)生的X射線從X射線探測(cè)器2的準(zhǔn)直光闌細(xì)孔射入，照射在被測(cè)樣品上，在滿足布拉格公式的條件下，產(chǎn)生X射線衍射圖像，然后對(duì)這些圖像進(jìn)行計(jì)算分析，可以了解被測(cè)樣品的晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0085]射線準(zhǔn)直器26采用單孔準(zhǔn)直結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，射線準(zhǔn)直器26內(nèi)孔直徑經(jīng)優(yōu)化后使得X射線束斑在被測(cè)樣品表面的直徑小于0.8_，外徑在保證對(duì)X射線探測(cè)器2性能影響盡可能小的情況下進(jìn)行優(yōu)化。在背射勞厄法中，X射線穿過位于閃爍屏21中心的準(zhǔn)直光闌細(xì)孔，照射在被測(cè)樣品的晶體上，