Θ旋轉(zhuǎn)臺上,調(diào)整裝 置和探測器7均繞樣品臺的z向中心軸線旋轉(zhuǎn),探測器7用以記錄樣品的出射中子強度,并 將記錄的結(jié)果發(fā)送給上位機;
[0042] 2)調(diào)整裝置初始化:如圖5(a)所示,定義沿水平方向入射的入射中子束:!^為極 軸,通過上位機調(diào)整Θ旋轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動使得上部傾斜臺3的回轉(zhuǎn)軸線CC'與入射中子束?;啲 夾角S 1=O,下部傾斜臺4的回轉(zhuǎn)軸線DD'垂直于入射中子束通過上位機調(diào)整2 Θ旋轉(zhuǎn) 臺轉(zhuǎn)動使得探測器7與入射中子束的夾角S2=0,Θ旋轉(zhuǎn)臺、2 Θ旋轉(zhuǎn)臺和旋轉(zhuǎn)臺1,逆 時針旋轉(zhuǎn)為正;
[0043] 3)安裝樣品:
[0044] 3. 1)將樣品置于實驗溫度下,并通過樣品架基于?20H7/g6間隙配合固定到旋 轉(zhuǎn)臺1頂部,固定時,依據(jù)樣品標(biāo)記使得樣品中心的某一個參考晶向FT與下部傾斜臺4 的回轉(zhuǎn)軸線DD'重合,由于固定樣品過程中存在誤差,固定后參考晶向FT :在水平面內(nèi)與 下部傾斜臺4的回轉(zhuǎn)軸線DD'之間存在偏差角度δ,假設(shè)兩個參考晶向G和G的夾角 〇^,$》=?,-71<?<71,針對11(:〇。. 8附1.252樣品,€1=90。,如圖5(&)所示 ;
[0045] 3. 2)上位機控制第二步進(jìn)電機23轉(zhuǎn)動,進(jìn)而帶動升降臺面22上升或下降,使得樣 品的中心與入射中子束$的中心處于同一水平面;
[0046] 調(diào)整升降臺面22上升或下降的具體過程為:上位機給第二步進(jìn)電機23通電,第二 步進(jìn)電機23旋轉(zhuǎn)帶動升降臺2的細(xì)牙滑動絲杠機構(gòu)中的細(xì)牙滑動絲杠轉(zhuǎn)動,進(jìn)而帶動細(xì)牙 滑動絲杠機構(gòu)的細(xì)牙螺母上升或下降,從而帶動升降臺面22、樣品架和樣品進(jìn)行上下運動; 安裝在第二步進(jìn)電機23尾部的轉(zhuǎn)軸上的第二編碼器24直接測量轉(zhuǎn)動角度,并發(fā)送給上位 機;上位機通過計算細(xì)牙滑動絲杠的螺距得到升降臺面22的實際上升或下降量,定位精度 為 ±3 μπι ;
[0047] 4)調(diào)整晶向
[0048] 4. 1)上位機控制2 Θ旋轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)使探測器7旋轉(zhuǎn)至與入射中子束]^丨的夾角S2 = 室溫下的參考晶向TT啲散射角&〇^) =-93.16°處;上位機控制θ旋轉(zhuǎn)臺帶動圓形支撐 板6旋轉(zhuǎn),當(dāng)上部傾斜臺3的回轉(zhuǎn)軸線CC'與入射中子束g的夾角5'2(?;)/2 ± 20°, -66.58°~-26. 58°的范圍內(nèi)變動時,上位機對探測器7記錄的中子強度進(jìn)行高斯擬合得 出峰強處的夾角S1= S^,計算偏差角度<5= ^_S2(F:)/2,如圖5(b)所示,上位機通過控制 第一步進(jìn)電機13轉(zhuǎn)動帶動旋轉(zhuǎn)臺面12、樣品架及樣品旋轉(zhuǎn)δ,使得參考晶向在水平面內(nèi) 的投影與下部傾斜臺4的回轉(zhuǎn)軸線DD'重合,如圖5(c)所示,上位機控制Θ旋轉(zhuǎn)臺帶動 圓形支撐板6旋轉(zhuǎn)使得夾角& = & (?:)/2,如圖5(d)所示;
[0049] 調(diào)整旋轉(zhuǎn)臺面12旋轉(zhuǎn)的具體過程為:上位機控制第一步進(jìn)電機13轉(zhuǎn)動,第一步進(jìn) 電機13旋轉(zhuǎn)帶動旋轉(zhuǎn)臺1的蝸桿蝸輪機構(gòu)運動,引起旋轉(zhuǎn)臺1的旋轉(zhuǎn)臺面12及安裝其上 的樣品架及樣品繞著回轉(zhuǎn)軸線AA'旋轉(zhuǎn)。安裝在第一步進(jìn)電機13尾部的轉(zhuǎn)軸上的第一編 碼器14直接測量轉(zhuǎn)角,經(jīng)過蝸桿蝸輪I :180的減速比,得到旋轉(zhuǎn)臺面12的實際轉(zhuǎn)角,角度 精度可達(dá)到±0.005° ;
[0050] 4. 2)樣品的晶格常數(shù)隨著溫度會改變,使得倒格矢空間也會發(fā)生畸變,導(dǎo)致實驗 溫度下的樣品晶向的散射角與室溫下得出的4(7:)^不同,上位機控制Θ旋轉(zhuǎn)臺和2 Θ 旋轉(zhuǎn)臺分別帶動圓形支撐板6旋轉(zhuǎn)使得上部傾斜臺3的回轉(zhuǎn)軸線CC'與入射中子束?^Ι的 夾角31在5'2(?〇/2 ± 1°, -47. 58°~一45. 58°和帶動探測器7旋轉(zhuǎn)使得探測器7與入射 中子束g的夾角32在52(?;)±2°, -95.16°~-91.16°范圍內(nèi)以同方向且步長變化率按 Λ S1: Λ S 2= 1:2改變;上位機對探測器7記錄的中子強度進(jìn)行高斯擬合得出峰強處的夾角 & =^0^/2,夾角S2 = S21(G),上位機控制Θ旋轉(zhuǎn)臺和2 Θ旋轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)分別使得夾角 Si = *^21(ri)/2,夾角A = ^21(ri),上位機根據(jù)Al(rI)計算出實驗溫度下樣品的晶格常數(shù) 供后續(xù)實驗所用;
[0051] 4. 3) Θ旋轉(zhuǎn)臺和2 Θ旋轉(zhuǎn)臺保持不動,上位機控制第三步進(jìn)電機33轉(zhuǎn)動帶動上 部傾斜弧形臺面32繞回轉(zhuǎn)軸線CC'旋轉(zhuǎn);旋轉(zhuǎn)過程中,上位機對探測器7記錄的中子強度 進(jìn)行高斯擬合得出峰強處上部傾斜弧形臺面32的角度為sgu;上位機控制第三步進(jìn)電機33 轉(zhuǎn)動帶動上部傾斜弧形臺面32旋轉(zhuǎn)到角度sgu,使得位于水平面內(nèi),與下部傾斜臺4的 回轉(zhuǎn)軸線DD'重合,垂直于上部傾斜臺3的回轉(zhuǎn)軸線CC',如圖3所示;
[0052] 調(diào)整上部傾斜弧形臺面32旋轉(zhuǎn)的具體過程為:上位機通過電纜線給第三步進(jìn)電 機33通電轉(zhuǎn)動,第三步進(jìn)電機33通電帶動上部傾斜臺3的蝸桿蝸輪機構(gòu)運動,使上部傾 斜弧形臺面32沿著回轉(zhuǎn)軸線CC'旋轉(zhuǎn),從而帶動升降臺2、旋轉(zhuǎn)臺1及樣品架和樣品繞著 CC旋轉(zhuǎn)。安裝在第三步進(jìn)電機33尾部的轉(zhuǎn)軸上的第三編碼器34讀出蝸桿的轉(zhuǎn)角,根據(jù) 蝸桿蝸輪I :360減速比得到上部傾斜弧形臺面32的旋轉(zhuǎn)角度,角度精度±0. ΟΟΓ ;
[0053] 5)調(diào)整晶向
[0054] 5. 1)上位機調(diào)整2 Θ旋轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)使探測器7旋轉(zhuǎn)至與入射中子束的夾角S2 = 室溫下的參考晶向Q的散射角〇*2)處,根據(jù)和參考晶向IV與參考晶向間的夾 角α,計算出上部傾斜臺3的回轉(zhuǎn)軸線CC'與入射中子束S的夾角S1 = 針 對TlCoa8Nih2S2樣品,S2(G)= -123.5°,5^-151.75。,上位機控制 Θ 旋轉(zhuǎn)臺和 2 Θ 旋轉(zhuǎn)臺分別帶動圓形支撐板6轉(zhuǎn)動使得上部傾斜臺3的回轉(zhuǎn)軸線CC'與入射中子束的 夾角31在52〇^)/2_?±1°,-152. 75°~-150. 75°和帶動探測器7旋轉(zhuǎn)使得探測器7 與入射中子束的夾角&在S2(G) ±2°, -125. 5°~-121. 5°的范圍內(nèi)以同方向且步長 變化率按ASliAS2= 1 :2改變,上位機對探測器7記錄的中子強度進(jìn)行高斯擬合得出峰 強處的夾角=52ι(γ2)/2,夾角S 2=5"2ι0-2),上位機控制Θ旋轉(zhuǎn)臺和2Θ旋轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn) 分別使得夾角\ = ·?21(?^/2,夾角S2 = 521(€),上位機根據(jù)S21(FD計算出實驗溫度下 樣品的晶格常數(shù);
[0055] 5. 2) Θ旋轉(zhuǎn)臺和2 Θ旋轉(zhuǎn)臺保持不動,上位機控制第四步進(jìn)電機43轉(zhuǎn)動帶動下部 傾斜弧形臺面42繞回轉(zhuǎn)軸線DD'旋轉(zhuǎn);旋轉(zhuǎn)過程中,上位機對探測器7記錄的中子強度進(jìn) 行高斯擬合得出峰強處下部傾斜弧形臺面42的角度為sgl,上位機控制第四步進(jìn)電機43 轉(zhuǎn)動帶動下部傾斜弧形臺面42旋轉(zhuǎn)到角度sgl,使得參考晶向G、參考晶向和入射中子 束:位于同一水平面內(nèi)。
[0056] 調(diào)整下部傾斜弧形臺面42旋轉(zhuǎn)的具體過程為:上位機通過電纜線給第四步進(jìn)電 機43通電轉(zhuǎn)動,帶動下部傾斜臺4的蝸桿蝸輪機構(gòu)運動,使下部傾斜弧形臺面42沿著回轉(zhuǎn) 軸線DD'旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn),從而帶動上部傾斜臺3、升降臺2、旋轉(zhuǎn)臺1及樣品架和樣品繞著下部傾 斜臺4的回轉(zhuǎn)軸線DN旋轉(zhuǎn)。安裝在第四步進(jìn)電機43尾部的轉(zhuǎn)軸上的第四編碼器44讀出 蝸桿的轉(zhuǎn)角,根據(jù)蝸桿蝸輪I :360減速比得到上部傾斜弧形臺面32的旋轉(zhuǎn)角度,角度精度 ±0.001。。
[0057] 上述各實施例僅用于說明本發(fā)明,其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式和制作工藝等都 是可以有所變化的,凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn),均不應(yīng)排除 在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
【主權(quán)項】
1. 一種冷中子三軸譜儀的樣品散射平面的調(diào)整裝置,其特征在于:它包括一旋轉(zhuǎn)臺、 一升降臺、一上部傾斜臺、一下部傾斜臺、四圓柱銷、一圓形支撐板和一上位機; 所述旋轉(zhuǎn)臺包括旋轉(zhuǎn)臺面固定座、旋轉(zhuǎn)臺面、第一轉(zhuǎn)動機構(gòu)、第一步進(jìn)電機和第一編碼 器;所述旋轉(zhuǎn)臺面固定座的頂部通過所述第一轉(zhuǎn)動機構(gòu)固定連接所述旋轉(zhuǎn)臺面,所述旋轉(zhuǎn) 臺面的頂部中心設(shè)置有一用于固定樣品架的安裝孔;所述第一轉(zhuǎn)動機構(gòu)的輸入端連接所述 第一步進(jìn)電機的輸出端,所述第一步進(jìn)電機轉(zhuǎn)動帶動所述第一轉(zhuǎn)動機構(gòu)轉(zhuǎn)動,進(jìn)而帶動所 述旋轉(zhuǎn)臺面及安裝在其上的樣品架做旋轉(zhuǎn)運動;所述第一編碼器固定安裝在所述第一步進(jìn) 電機尾部的轉(zhuǎn)軸上用于測量所述第一步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)動角度,并將測量的轉(zhuǎn)動角度通過電纜 線發(fā)送給所述上位機;另外,所述旋轉(zhuǎn)臺面固定座的底部中心還設(shè)置有一連接用銷孔; 所述升降臺包括升降臺面固定座、升降臺面、升降機構(gòu)、第二步進(jìn)電機和第二編碼器; 所述升降臺面固定座的頂部通過所述升降機構(gòu)連接所述升降臺面,所述升降機構(gòu)的輸入端 連接所述第二步進(jìn)電機的輸出端,所述第二步進(jìn)電機轉(zhuǎn)動帶動所述升降機構(gòu)上下運動;所 述第二編碼器固定安裝在所述第二步進(jìn)電機尾部的轉(zhuǎn)軸上用于測量所述第二步進(jìn)電機的 轉(zhuǎn)動角度,并將測量的轉(zhuǎn)動角度通過電纜線發(fā)送給所述上位機;另外,所述升降臺面的頂部 中心還設(shè)置有一用于與所