角，以得到小角晶界角度。
[0117]本發(fā)明實(shí)施例的晶體定向儀，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試的設(shè)備。本發(fā)明利用可見光成像對(duì)測試樣品進(jìn)行定位和參數(shù)測量，在保證高精度測量的同時(shí)，可以直觀的得到樣品測試位置的圖像信息。
[0118]X射線具有較強(qiáng)的穿透力，因此對(duì)儀器需要進(jìn)行良好的防護(hù)設(shè)計(jì)以保障儀器操作和測試人員的安全。這就使得在X射線源開機(jī)過程中，需要減少工作人員的手動(dòng)操作。在測試過程中，尤其是在小角晶界測試過程中，需要運(yùn)動(dòng)樣品至不同的感興趣位置和相鄰的晶粒，同時(shí)也需要對(duì)樣品、射線源和探測器的幾何位置進(jìn)行確定。這些都要求在測試過程中能夠?qū)ι渚€的作用位置進(jìn)行實(shí)時(shí)定位。
[0119]本發(fā)明利用可見光成像技術(shù)可以對(duì)樣品進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測，同時(shí)通過水平激光準(zhǔn)直器36和豎直激光準(zhǔn)直器37的二維的激光定位技術(shù)，可以確定X射線源在樣品表面的作用位置，提高了測試的準(zhǔn)確率。
[0120]本發(fā)明實(shí)施例的晶體定向儀，采用了垂直入射背反射設(shè)計(jì)，可以保障特種異形單晶的測試。本發(fā)明中的垂直入射背反射設(shè)計(jì)能夠保證獲得對(duì)稱的衍射斑點(diǎn)，衍射斑點(diǎn)采集效率高，有利于后續(xù)的分析和處理。本發(fā)明實(shí)施例的晶體定向儀，尤其適用于異形結(jié)構(gòu)的單晶晶體，其尺寸可以從幾十毫米到幾百毫米，而且隨著單晶晶體尺寸和形狀的變化，需要測試的位置也在不斷的變化。本發(fā)明實(shí)施例的晶體定向儀，垂直入射背反射的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，考慮到上述單晶結(jié)構(gòu)、尺寸和形狀等的變化，可以確保在測試過程中能夠滿足測試需求。對(duì)于一些特殊的測試位置，不會(huì)因?yàn)閹缀纬叽绲挠绊懚鵁o法實(shí)現(xiàn)探測。
[0121]本發(fā)明實(shí)施例提供的用于單晶取向和小角晶界檢測的背反射結(jié)構(gòu)數(shù)字化X射線晶體定向儀，不同于傳統(tǒng)分析方法檢測時(shí)需采用破壞性方法，也不同于傳統(tǒng)晶體定向儀不能進(jìn)行小角晶界檢測和實(shí)現(xiàn)取向檢測的數(shù)字化，本發(fā)明的背反射結(jié)構(gòu)數(shù)字化X射線晶體定向儀采用的是垂直入射背反射式晶體定向方式和數(shù)字化識(shí)別標(biāo)定，不需要在分析試件，也即被測樣品上切取被測樣品，可以直接對(duì)分析試件進(jìn)行無損檢測分析，既避免了破壞被測樣品和取樣困難的問題，還能顯著提高取向分析精度與效率。
[0122]雖然已參照幾個(gè)典型實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解，所用的術(shù)語是說明和示例性、而非限制性的術(shù)語。由于本發(fā)明能夠以多種形式具體實(shí)施而不脫離本發(fā)明的精神或?qū)嵸|(zhì)，所以應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施例不限于任何前述的細(xì)節(jié)，而應(yīng)在所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)廣泛地解釋，因此落入權(quán)利要求或其等效范圍內(nèi)的全部變化和改型都應(yīng)為所附權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種X射線探測器，其特征在于，所述X射線探測器包括: 閃爍屏，所述閃爍屏上開設(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；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)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線探測器，其特征在于，所述纖維光錐和所述感光元件均為2 X 2陣列，所述射線準(zhǔn)直器從所述2 X 2陣列的幾何中心穿過。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的X射線探測器，其特征在于，所述導(dǎo)熱元件包括半導(dǎo)體制冷器和散熱片，所述半導(dǎo)體制冷器設(shè)置于所述數(shù)字電路板的后表面與所述散熱片之間，所述導(dǎo)熱元件降低所述感光元件的溫度以降低噪聲。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線探測器，其特征在于，所述閃爍屏中的晶體為針狀陣列結(jié)構(gòu)，其中單個(gè)針狀晶體長度大于100微米，直徑小于10微米。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的X射線探測器，所述射線準(zhǔn)直器在所述閃爍屏的前側(cè)伸出所述閃爍屏，所述射線準(zhǔn)直器內(nèi)孔直徑優(yōu)化為使得所述X射線束斑在被測樣品表面的直徑小于0.8mmo6.一種背反射結(jié)構(gòu)數(shù)字化X射線晶體定向儀，其特征在于，所述背反射結(jié)構(gòu)數(shù)字化X射線晶體定向儀具有權(quán)利要求1-5任一所述的X射線探測器。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的背反射結(jié)構(gòu)數(shù)字化X射線晶體定向儀，其特征在于，所述背反射結(jié)構(gòu)數(shù)字化X射線晶體定向儀還包括試驗(yàn)臺(tái)與樣品臺(tái)； 所述試驗(yàn)臺(tái)包括機(jī)械支撐單元、輻射屏蔽單元、觀察窗和數(shù)據(jù)采集與控制單元;所述X射線探測器和所述樣品臺(tái)均設(shè)置在所述輻射屏蔽單元內(nèi)； 所述樣品臺(tái)為自上而下包括旋轉(zhuǎn)臺(tái)、傾角臺(tái)、垂直平移臺(tái)和水平平移臺(tái)的能夠?qū)Τ休d被測樣品的樣品載臺(tái)進(jìn)行四維姿態(tài)調(diào)整的四層結(jié)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的背反射結(jié)構(gòu)數(shù)字化X射線晶體定向儀，其特征在于，所述樣品載臺(tái)設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)包括第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)和所述樣品載臺(tái)下方固定連接的第一旋轉(zhuǎn)軸，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述第一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)所述樣品載臺(tái)旋轉(zhuǎn)； 所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)下方的所述傾角臺(tái)包括第二旋轉(zhuǎn)軸、凹臺(tái)、第一基板、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第一滑槽，所述凹臺(tái)設(shè)置于所述第一基板的上表面，所述第一滑槽設(shè)置于所述第一基板的下表面，所述第二旋轉(zhuǎn)軸穿設(shè)于所述凹臺(tái)的凹口上，所述第一旋轉(zhuǎn)軸可樞轉(zhuǎn)的連接于所述第二旋轉(zhuǎn)軸，所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述第二旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)變化傾角； 所述傾角臺(tái)下方的所述垂直平移臺(tái)包括第一導(dǎo)軌、第二基板、第二滑槽和第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第一導(dǎo)軌設(shè)置于所述第二基板的上表面，所述第二滑槽設(shè)置于所述第二基板的下表面，所述第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定連接在所述第二基板上，所述傾角臺(tái)在所述第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)的帶動(dòng)下，通過所述第一滑槽在所述第一導(dǎo)軌上滑動(dòng)，帶動(dòng)所述傾角臺(tái)調(diào)整在垂直方向上的位置； 所述垂直平移臺(tái)下方的所述水平平移臺(tái)包括第二導(dǎo)軌、第三基板和第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第二導(dǎo)軌設(shè)置于所述第三基板的上表面，所述第三基板在所述輻射屏蔽單元中固定，所述第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定連接在第三基板上，所述垂直平移臺(tái)在所述第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)的帶動(dòng)下，通過所述第二滑槽在所述第二導(dǎo)軌上滑動(dòng)，帶動(dòng)所述垂直平移臺(tái)調(diào)整在水平方向上的位置。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的背反射結(jié)構(gòu)數(shù)字化X射線晶體定向儀，其特征在于，所述樣品臺(tái)上還設(shè)置有水平激光準(zhǔn)直器和豎直激光準(zhǔn)直器，所述水平激光準(zhǔn)直器與所述豎直激光準(zhǔn)直器所發(fā)射的激光均與所述射線準(zhǔn)直器的軸線垂直相交，通過兩束激光交叉組成的十字線確定X射線在被測樣品表面的作用位置。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的背反射結(jié)構(gòu)數(shù)字化X射線晶體定向儀，所述樣品臺(tái)上還設(shè)置有攝像頭，以對(duì)固定在所述樣品載臺(tái)上的所述被測樣品進(jìn)行攝像和拍照。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種背反射結(jié)構(gòu)數(shù)字化X射線晶體定向儀及其X射線探測器，所述X射線探測器包括閃爍屏、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；所述閃爍屏上開設(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)；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；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)。本發(fā)明可顯著提高取向分析精度與效率。
【IPC分類】G01N23/207
【公開號(hào)】CN105628721
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510998096
【發(fā)明人】舒巖峰, 朱錦霞, 張健, 謝光, 莊凱, 秦秀波, 樓瑯洪, 魏龍
【申請(qǐng)人】中國科學(xué)院高能物理研究所, 中國科學(xué)院金屬研究所
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2015年12月25日