晶體位置調節裝置製造方法

2023-10-09 08:06:44 2

晶體位置調節裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種晶體位置調節裝置，晶體位置調節裝置包括：第一晶體晶架，搭設第一晶體；第二晶體晶架，搭設第二晶體；第二晶體調節裝置，與第二晶體晶架相連接；第二晶體調節裝置包括：十字滑動臺，隨轉角儀同軸旋轉；投角固定支撐架，與十字滑臺相固定；投角調節支撐架，通過投角微調電機調節投角調節支撐架相對投角固定支撐架的投角；滾角調節支撐架，與第二晶體晶架相固定，滾角調節支撐架的一端和投角調節支撐架的一端通過滾角微調電機相連接，通過滾角微調電機調節滾角調節支撐架相對投角調節支撐架的滾角，使得第一晶體和第二晶體平行。本發明晶體位置調節裝置實現了方便快捷的對晶體位置進行微調。
【專利說明】晶體位置調節裝置

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種晶體位置調節裝置，尤其涉及一種可以對晶體位置進行微調的裝 置。

【背景技術】
[0002] 雙晶體單色儀是X射線光束線上的關鍵設備，它通過布拉格衍射實現X射線的單 色化，它用晶體作為色散元件，衍射，分離具有能量連續可調的單色光，目前國內可以分出 來的單色光能量為72. 5keV，國外可以分出的單色光能量為140keV。應用布拉格衍射公式： 2dsin0 =ηλ，其中d為晶面間距，Θ為布拉格角度，n為衍射級數，λ為分出來的單色光 波長。對於給定的晶體來說，一般取η為1，d是固定值，即通過改變布拉格角度可以改變單 色光能量。為實現寬能量範圍的單色光，只需讓可以實現的布拉格角度範圍越大即可。為 實現這個目的，可以加長第二塊晶體的長度，但這樣做的缺點是需要生產加工大塊晶體，費 用高，同時可調的布拉格角度受兩塊晶體間距限制，調節範圍很有限。


【發明內容】

[0003] 本發明的目的是針對現有技術的缺陷，提供一種晶體位置調節裝置，可以方便快 捷的對晶體位置進行微調和擴展。
[0004] 為實現上述目的，本發明提供了一種晶體位置調節裝置，所述晶體位置調節裝置 包括：
[0005] 第一晶體晶架，搭設第一晶體；
[0006] 第二晶體晶架，搭設第二晶體；
[0007] 第二晶體調節裝置，與所述第二晶體晶架相連接，所述第二晶體調節裝置和第一 晶體晶架與外部轉角儀同軸旋轉；所述第二晶體調節裝置包括：
[0008] 十字滑臺，隨所述轉角儀同軸旋轉；
[0009] 投角固定支撐架，與所述十字滑臺相連接，相對所述十字滑臺沿水平方向和堅直 方向平動；
[0010] 投角調節支撐架，所述投角調節支撐架的一端和所述投角固定支撐架的一端通過 投角微調電機相連接，通過投角微調電機調節所述投角調節支撐架相對投角固定支撐架的 投角；
[0011] 滾角調節支撐架，與所述第二晶體晶架相固定，所述滾角調節支撐架的一端和所 述投角調節支撐架的一端通過滾角微調電機相連接，通過滾角微調電機調節所述滾角調節 支撐架相對投角調節支撐架的滾角，使得所述第一晶體和第二晶體平行。
[0012] 本發明晶體位置調節裝置實現了方便快捷的對晶體位置進行微調。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1為本發明晶體位置調節裝置的主視圖；
[0014] 圖2為本發明晶體位置調節裝置的側視圖；
[0015] 圖3為本發明晶體位置調節裝置的另一側視圖；
[0016] 圖4A為本發明晶體位置調節裝置的晶體光路圖之一；
[0017] 圖4B為本發明晶體位置調節裝置的晶體光路圖之二。

【具體實施方式】
[0018] 下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
[0019] 圖1和圖2為本發明晶體位置調節裝置的主視圖和側視圖，如圖所不，本發明晶體 位置調節裝置具體包括：第一晶體晶架1、第二晶體晶架2、第二晶體調節裝置3。
[0020] 具體的，第一晶體架1上搭設有第一晶體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] 第二晶體調節裝置3與第二晶體晶架2相連接，第二晶體調節裝置3和第一晶體 晶架1與外部轉角儀9同軸旋轉。
[0023] 第二晶體調節裝置3包括：十字滑臺30、投角固定支撐架31、投角調節支撐架32 和滾角調節支撐架33。
[0024] 十字滑臺30隨所述轉角儀9同軸旋轉；投角固定支撐架31與十字滑臺30相固定， 相對所述十字滑臺沿水平方向和堅直方向平動；投角調節支撐架32,投角調節支撐架32的 一端和投角固定支撐架31的一端通過投角微調電機41相連接，通過投角微調電機41調節 投角調節支撐架32相對投角固定支撐架31的投角；滾角調節支撐架33與第二晶體晶架2 相固定，滾角調節支撐架33的一端和投角調節支撐架32的一端通過滾角微調電機41相連 接，通過滾角微調電機41調節滾角調節支撐架33相對投角調節支撐架32的滾角，使得第 一晶體1〇和第二晶體20平行。
[0025] 進一步的，第二晶體調節裝置3是用來調節第二晶體20的高度和角度的，與第二 晶體晶架2相連接，第二晶體調節裝置3和第一晶體晶架1與外部轉角儀9同軸旋轉，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30的作用是控制第二晶體20相對於第一晶體10沿水平方向和堅直方 向平動，投角固定支撐架31可以在十字滑臺30的控制下，沿水平方向平動，如圖2所示，十 字滑臺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30與投 角固定支撐架31的水平位置的右端靠近，這樣就實現了第一晶體10和第二晶體架2上的 第二晶體20的水平方向相對位置的調節。另外，同樣的，投角固定支撐架31可以在十字滑 臺30的控制下，沿垂直於水平方向的堅直方向平動，這樣可以實現第一晶體10和第二晶體 架2上的第二晶體20的垂直方向相對位置的調節。
[0027] 另外，再如圖所示，投角調節支撐架32的另一端和投角固定支撐架31的另一端通 過投角柔性鉸鏈組51相鉸接，投角微調電機41調節時，投角調節支撐架32相對投角固定 支撐架31繞投角柔性鉸鏈組51轉動而改變第二晶體20的投角。
[0028] 滾角調節支撐架33的另一端和投角調節支撐架32的另一端通過滾角柔性鉸鏈組 52相鉸接，滾角微調電機42調節時，滾角調節支撐架33相對投角調節支撐32架繞滾角柔 性鉸鏈組52轉動而改變第二晶體的滾角。
[0029] 圖4A和圖4B為本發明晶體位置調節裝置的晶體光路圖。圖中箭頭的線為光線， 對於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] 當改變布拉格角度時，第一晶體隨轉角儀主軸選轉到某給定的布拉格角時，第二 晶體也繞轉角儀主軸旋轉相同的角度，並且，第二晶體組件還會沿水平方向及高度方向發 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 何尺寸關係，在允許的布拉格角度範圍內，出口光束將保持固定高度。
[0031] 例如，對Si220雙晶體來說，第二晶體的長度為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尺寸和相對位置已經確定，若採用第 二晶體固定的方式，可以通過幾何關係確定布拉格角度範圍是9° 一34°，對應的能量範 圍為5. 8keV - 20. 6keV。若用本發明提供的方案，即讓第二塊晶體位置可調，可以相對第一 塊晶體間距可調和等價延長，這樣大大增加了晶體角度調節範圍，單讓第二晶體相對第一 晶體的距離可調範圍為2cm(上下各lcm)時，可以得到的能量範圍為4. IkeV - 92. IkeV(考 慮到實際光路不是理想概念中沒有寬度的直線，布拉格角度的最小值設為2° );相應的， 若讓第二晶體相對第一晶體往外移動5cm時，可以得到的能量範圍為20. 6keV - 41. OkeV。 當然，改變第二晶體位置後基本需要微調兩塊晶體相對平行才能出來單色光，這取決於移 動精度。由此可以看出，就本實施例而言，單令第二晶體相對第一晶體的距離可調2cm後能 量範圍可以從 5. 8keV - 20. 6keV 擴展到了 4. IkeV - 92. IkeV。
[0032] 專業人員應該還可以進一步意識到，結合本文中所公開的實施例描述的各示例的 單元及算法步驟，能夠以電子硬體、計算機軟體或者二者的結合來實現，為了清楚地說明硬 件和軟體的可互換性，在上述說明中已經按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。 這些功能究竟以硬體還是軟體方式來執行，取決於技術方案的特定應用和設計約束條件。 專業技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現所描述的功能，但是這種實現 不應認為超出本發明的範圍。
[0033] 結合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以用硬體、處理器執行的 軟體模塊，或者二者的結合來實施。軟體模塊可以置於隨機存儲器（RAM)、內存、只讀存儲器 (ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬碟、可移動磁碟、CD-ROM、或【技術領域】 內所公知的任意其它形式的存儲介質中。
[〇〇34] 以上所述的【具體實施方式】，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步 詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的【具體實施方式】而已，並不用於限定本發明 的保護範圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含 在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1. 一種晶體位置調節裝置，其特徵在於，所述晶體位置調節裝置包括： 第一晶體晶架，搭設第一晶體； 第二晶體晶架，搭設第二晶體； 第二晶體調節裝置，與所述第二晶體晶架相連接，所述第二晶體調節裝置和第一晶體 晶架與外部轉角儀同軸旋轉；所述第二晶體調節裝置包括： 十字滑臺，隨所述轉角儀同軸旋轉； 投角固定支撐架，與所述十字滑臺相連接，相對所述十字滑臺沿水平方向和堅直方向 平動； 投角調節支撐架，所述投角調節支撐架的一端和所述投角固定支撐架的一端通過投 角微調電機相連接，通過投角微調電機調節所述投角調節支撐架相對投角固定支撐架的投 角； 滾角調節支撐架，與所述第二晶體晶架相固定，所述滾角調節支撐架的一端和所述投 角調節支撐架的一端通過滾角微調電機相連接，通過滾角微調電機調節所述滾角調節支撐 架相對投角調節支撐架的滾角，使得所述第一晶體和第二晶體平行。
2. 根據權利要求1所述的晶體位置調節裝置，其特徵在於，所述投角調節支撐架的另 一端和所述投角固定支撐架的另一端通過投角柔性鉸鏈組相鉸接，所述投角微調電機調節 時，所述投角調節支撐架相對投角固定支撐架繞所述投角柔性鉸鏈組轉動而改變投角。
3. 根據權利要求1所述的晶體位置調節裝置，其特徵在於，所述滾角調節支撐架的另 一端和所述投角調節支撐架的另一端通過滾角柔性鉸鏈組相鉸接，所述滾角微調電機調節 時，所述滾角調節支撐架相對投角調節支撐架繞所述滾角柔性鉸鏈組轉動而改變滾角。
【文檔編號】G06T7/00GK104103072SQ201410326055
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月9日 優先權日:2014年7月9日
【發明者】吳金傑, 周旭 申請人:中國計量科學研究院