本发明涉及探测器台架,尤其是涉及一种同步辐射光源xrd-pdf联用探测器台架结构。
背景技术:
1、x射线衍射(x-ray diffraction,xrd),可以用于研究材料内部织构、残余应力、物相组成、点阵常数、缺陷密度等,由于高能x射线穿透能力较强,常用于金属材料的结构表征及原位监测。
2、高能x射线衍射对分布函数(pair distribution function,pdf),pdf是描述凝聚态物质中每个粒子周围的粒子分布状况的函数,反映了粒子密度的关联行为;主要用于研究非晶体材料和特殊晶体材料的短程序结构信息,需要高能的x射线和高角度衍射数据。
3、xrd探测器或pdf探测器,在使用时,常配套使用测量台架,测量台架主要包括探测器桌台、x方向滑轨、y方向滑轨、升降台以及探测器,桌台用于放置滑轨组件、升降台、探测器等其他部件;xy方向滑轨用于实现探测器延光路方向及垂直于光路方向的运动;升降台用于实现探测器垂直方向的移动。
4、但是,高质量pdf数据需要保证较小的工作距离,对于xrd技术,要获得较高质量,高分辨率的布拉格数据,则需要比较大的工作距离,因此需要在传统的测量台架的台面上设置较长的x方向滑轨,整体台面过大,占用空间大,且置于台面上的探测器到样品的最短距离受限于台面的尺寸,无法降低该最小工作距离限制了更高q值衍射数据的采集。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种同步辐射光源xrd-pdf联用探测器台架结构,以缓解了现有技术中存在的测量台面尺寸过大,空间占用较大,且受限于台面的尺寸,无法降低该最小工作距离限制了更高q值衍射数据的采集的技术问题。
2、本发明提供的同步辐射光源xrd-pdf联用探测器台架结构,包括:支架主体和移动装置;
3、两个所述移动装置均安装于所述支架主体上;
4、所述移动装置包括y向移动组件和z向移动组件;
5、所述支架主体的顶部提供有x向滑动路径,所述y向移动组件设置于所述支架主体上,且所述y向移动组件沿着所述x向滑动路径移动;
6、所述y向移动组件提供有y向滑动路径,所述z向移动组件设置于所述y向移动组件上,所述z向移动组件沿着y向滑动路径移动;
7、所述z向移动组件的底部吊装有探测器组件,所述z向移动组件配置为能够带动所述探测器组件沿着z向滑动路径升降。
8、在可选的实施方式中,
9、所述同步辐射光源xrd-pdf联用探测器台架结构还包括x向驱动组件;
10、所述x向驱动组件与所述y向移动组件连接,所述x向驱动组件用于带动所述y向移动组件沿着x向滑动路径移动。
11、在可选的实施方式中,
12、所述x向驱动组件包括x向磁轨和x向磁滑块;
13、所述x向磁轨设置于所述支架主体的顶面,所述x向磁滑块滑动连接于所述x向磁轨上,所述x向磁滑块配置为通电后沿着所述x向磁轨移动,以带动所述y向移动组件沿着所述x向磁轨移动。
14、在可选的实施方式中,
15、所述x向驱动组件还包括压电电机、压电固定板和滑动板;
16、所述压电固定板与所述x向磁滑块连接,所述滑动板滑动连接于所述x向磁滑块上,所述y向移动组件安装于所述滑动板上;
17、所述压电电机的固定端固定在所述压电固定板上,所述压电电机的驱动端与所述滑动板连接,所述压电电机用于带动所述滑动板在所述x向磁滑块上滑动。
18、在可选的实施方式中,
19、所述y向移动组件包括y向移动主体、y向齿条、y向驱动构件和呈l型的y向连接板;
20、所述y向驱动构件安装于所述y向连接板的竖板面,所述z向移动组件安装于所述y向连接板的横板面;
21、所述y向移动主体的两端与所述滑动板连接,所述y向移动主体设置有用于提供y向滑动路径的所述y向齿条,所述y向驱动构件的驱动端与所述y向齿条啮合连接,所述y向驱动构件产生的驱动力作用于所述y向齿条,以使所述y向连接板沿着所述y向齿条移动。
22、在可选的实施方式中,
23、所述y向移动主体的顶面和侧面分别设置有第一y向导轨和第二y向导轨,所述y向连接板的横板面和竖板面分别设置有第一y向滑块和第二y向滑块,所述第一y向滑块和所述第二y向滑块分别与所述第一y向导轨和第二y向导轨滑动连接。
24、在可选的实施方式中,
25、所述z向移动组件包括z向移动主体、z向齿条和z向驱动构件;
26、所述z向移动主体呈竖直设置,且所述z向移动主体的底部与所述探测器组件连接;
27、所述z向驱动构件固定在所述y向连接板的竖板面,所述z向移动主体设置有用于提供z向滑动路径的所述z向齿条,所述z向驱动构件的驱动端与所述z向齿条啮合连接,所述z向驱动构件产生的驱动力作用于所述z向齿条,以使所述z向移动主体在竖直方向上移动。
28、在可选的实施方式中,
29、所述z向移动组件还包括z向连接板;
30、所述z向连接板的一端与所述y向连接板的竖板面连接,所述z向连接板的另一端通过第一z向滑块与设置在所述z向移动主体上的第一z向导轨滑动连接;
31、所述z向移动主体靠近所述y向连接板的一侧设置有第二z向导轨,所述y向连接板的竖板面设置有第二z向滑块,所述第二z向滑块与所述第二z向导轨滑动连接。
32、在可选的实施方式中,
33、所述同步辐射光源xrd-pdf联用探测器台架结构还包括转动组件;
34、所述转动组件的一端与所述z向移动组件连接,所述转动组件的另一端与所述探测器组件连接,所述转动组件用于调整所述探测器组件的朝向。
35、在可选的实施方式中,
36、所述转动组件包括第一转动部、第二转动部和连接架;
37、所述第一转动部设置于所述z向移动组件上,所述第一转动部的转动端与所述连接架的一端连接,所述第二转动部设置于所述连接架的另一端,且所述第二转动部的转动端与所述探测器组件连接。
38、在可选的实施方式中,
39、所述转动组件包括航向轴、旋转台固定座、旋转台主体和探测器组件;
40、所述航向轴设置于所述z向移动组件上,所述航向轴的转动端与所述旋转台固定座连接,所述航向轴用于带动所述旋转台固定座沿着z向转动;
41、所述旋转台主体与所述旋转台固定座转动连接,以使所述旋转台主体能够围绕x向转动;
42、所述探测器组件包括探测器主体和吊架,所述吊架与所述旋转台主体连接,所述探测器主体转动连接于所述吊架的两端,以使所述探测器主体能够围绕y向转动。
43、本发明提供的同步辐射光源xrd-pdf联用探测器台架结构,通过将两个移动装置安装在支架主体上,两个移动装置可分别安装探测器,也可只在其中一个移动装置上安装探测器,实现xrd与pdf技术单独使用、或者xrd和pdf技术的联用,并且探测器运动具有x、y、z三个自由度,可独立调节两个探测器的工作距离,吊装的探测器节省空间,可大大缩减样品到探测器的距离,缓解了现有技术中存在的测量台面尺寸过大,空间占用较大,且受限于台面的尺寸,无法降低该最小工作距离限制了更高q值衍射数据的采集的技术问题。