一種輻照樣品自動(dòng)調(diào)節(jié)探測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于粒子束流輻照裝置領(lǐng)域，具體涉及一種輻照樣品自動(dòng)調(diào)節(jié)探測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，對(duì)輻射環(huán)境下(如中子輻射)的輻照樣品一般通過在靶室內(nèi)安裝輻照裝置進(jìn)行樣品輻照，輻照裝置的位置主要依靠機(jī)械裝置的加工基準(zhǔn)和安裝基準(zhǔn)保證。因?yàn)檩椪昭b置必須滿足樣品與探測(cè)器對(duì)心、樣品與入射中子束對(duì)心的要求，所以對(duì)于輻照裝置的對(duì)心精度、重復(fù)定位精度、安裝精度等要求較高，也就是說，對(duì)于輻照裝置的主要機(jī)械裝置的加工精度和安裝精度要求較高，并且目前的輻照裝置只可用于樣品一次輻照，不具備調(diào)節(jié)功能，只能以定角度、定路徑進(jìn)行樣品福照分析。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種輻照樣品自動(dòng)調(diào)節(jié)探測(cè)裝置。
[0004]本發(fā)明的輻照樣品自動(dòng)調(diào)節(jié)探測(cè)裝置，其特點(diǎn)是，所述裝置含有工作平臺(tái)，工作平臺(tái)的上表面設(shè)置有用于調(diào)節(jié)樣品位置的樣品臺(tái)調(diào)節(jié)架和用于監(jiān)測(cè)樣品輻射情況的探測(cè)器調(diào)節(jié)架；
所述的樣品臺(tái)調(diào)節(jié)架含有放置樣品的樣品臺(tái)，樣品臺(tái)與下方的旋轉(zhuǎn)臺(tái)固定，旋轉(zhuǎn)臺(tái)的下方固定有向旋轉(zhuǎn)臺(tái)提供動(dòng)力的電機(jī)，電機(jī)通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定在工作平臺(tái)上；電機(jī)與自動(dòng)控制系統(tǒng)通過線路連接；
所述的探測(cè)器調(diào)節(jié)架為η型結(jié)構(gòu)，包括上支架和下支架;上支架為探測(cè)器平臺(tái)，有三個(gè)安裝平面，每個(gè)安裝平面上固定有一個(gè)探測(cè)器，相鄰探測(cè)器之間的中軸線夾角為45°，中軸線相交于樣品的中心；上支架固定在下支架上，繞下支架上的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)；下支架固定在工作平臺(tái)上;所述的探測(cè)器與自動(dòng)控制系統(tǒng)通過線路連接。
[0005]所述的上支架上安裝有角位移臺(tái)，角位移臺(tái)上加裝升降臺(tái)，升降臺(tái)頂端安裝探測(cè)器，角位移臺(tái)和升降臺(tái)配合，調(diào)節(jié)探測(cè)器與樣品的相對(duì)位置。
[0006]所述的上支架和下支架通過螺釘螺母、鉸鏈或粘膠固定連接。
[0007]所述的樣品臺(tái)通過螺栓、卡具或粘膠與下方的旋轉(zhuǎn)臺(tái)固定連接。
[0008]所述的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)接臺(tái)I，轉(zhuǎn)接臺(tái)I與電機(jī)固定連接，轉(zhuǎn)接臺(tái)I與轉(zhuǎn)接臺(tái)m、光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)1、轉(zhuǎn)接臺(tái)π、光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)π、光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)m順序連接，光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)m固定在工作平臺(tái)上;所述的光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)1、光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)m、光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)π與自動(dòng)控制系統(tǒng)通過線路連接。
[0009]所述的樣品臺(tái)為圓盤，在圓盤上開有用于放置樣品的樣品孔。
[0010]所述的電機(jī)上安裝有檢測(cè)電機(jī)旋轉(zhuǎn)位置的光柵尺。
[0011]所述的電機(jī)外安裝有屏蔽電離輻射的電機(jī)罩殼。
[0012]光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)1、光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)m、光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)π上分別安裝有用于檢測(cè)坐標(biāo)的光柵尺。
[0013]本發(fā)明的輻照樣品自動(dòng)調(diào)節(jié)探測(cè)裝置采用模塊化結(jié)構(gòu)，主要分為工作平臺(tái)、樣品臺(tái)調(diào)節(jié)架、探測(cè)器調(diào)節(jié)架和控制系統(tǒng)四個(gè)模塊。
[0014]本發(fā)明的探測(cè)器調(diào)節(jié)架位于樣品臺(tái)調(diào)節(jié)架的正前方，探測(cè)器調(diào)節(jié)架的支架由上支架和下支架構(gòu)成，上支架與下支架通過蝶形螺母連接，下支架通過螺栓固定安裝在工作平臺(tái)上，下支架垂直于工作平臺(tái)。上支架可繞下支架上的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度達(dá)135°。上支架上安裝了角位移臺(tái)、升降臺(tái)和探測(cè)器，角位移臺(tái)的旋轉(zhuǎn)角度達(dá)30°，角位移臺(tái)和升降臺(tái)與自動(dòng)控制系統(tǒng)通過航空插頭快速連接。角位移臺(tái)和升降臺(tái)都有配套的控制驅(qū)動(dòng)器，通過控制驅(qū)動(dòng)器控制探測(cè)器相對(duì)于樣品中心的角度和距離。
[0015]本發(fā)明的樣品臺(tái)調(diào)節(jié)架安裝在工作平臺(tái)上，與工作平臺(tái)呈45°角度布置。樣品臺(tái)調(diào)節(jié)架中的旋轉(zhuǎn)臺(tái)與樣品臺(tái)同心，旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)角度可達(dá)360°，旋轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)上安裝有檢測(cè)旋轉(zhuǎn)位置的光柵尺，光柵尺將電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)精確地回饋給控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)大閉環(huán)控制，精度高；電機(jī)的控制采用運(yùn)動(dòng)控制器，控制器接上位PC機(jī)，通過PC機(jī)中的專用程序?qū)悠肺恢眉熬幪?hào)進(jìn)行精確控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品以不同角度進(jìn)行輻照、測(cè)量，獲取更多定量數(shù)據(jù)。樣品臺(tái)調(diào)節(jié)架上的光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)1、光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)Π、光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)m為直線移動(dòng)平臺(tái)；光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)I垂直于工作平臺(tái)安裝，可實(shí)現(xiàn)樣品臺(tái)調(diào)節(jié)架Y軸方向移動(dòng)調(diào)節(jié);光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)π平行于工作平臺(tái)安裝，可實(shí)現(xiàn)樣品臺(tái)調(diào)節(jié)架的X軸方向移動(dòng)調(diào)節(jié);光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)m垂直于光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)π安裝，可實(shí)現(xiàn)樣品臺(tái)調(diào)節(jié)架z軸方向移動(dòng)調(diào)節(jié)。樣品臺(tái)調(diào)節(jié)架上的光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)1、光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)π、光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)m側(cè)面均安裝光柵尺，通過光柵尺的監(jiān)測(cè)讀數(shù)，可靠的分辨出光學(xué)調(diào)節(jié)平臺(tái)的真實(shí)移動(dòng)距離，將坐標(biāo)位置準(zhǔn)確地反饋給控制系統(tǒng)。光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)的移動(dòng)主要是通過配套的控制驅(qū)動(dòng)器來控制的，控制驅(qū)動(dòng)器可以對(duì)調(diào)節(jié)臺(tái)移動(dòng)的步數(shù)、速度、方向(正負(fù))、回零等進(jìn)行設(shè)置。另外控制驅(qū)動(dòng)器提供RS232串口與控制系統(tǒng)聯(lián)接，通過程序控制可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)的自由控制。通過光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)和旋轉(zhuǎn)臺(tái)參數(shù)控制實(shí)現(xiàn)樣品的直線調(diào)節(jié)和旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，完成樣品中心與入射中子束中心的對(duì)心調(diào)節(jié)工作。樣品臺(tái)為四葉片盤，每個(gè)葉片上均有一個(gè)樣品孔，每個(gè)樣品孔中可放置一個(gè)樣品。四個(gè)樣品自動(dòng)換位，可連續(xù)準(zhǔn)確的接受中子束輻照，實(shí)現(xiàn)一次性對(duì)四個(gè)樣品進(jìn)行完整的元素分布分析;也可對(duì)一個(gè)樣品進(jìn)行連續(xù)輻照，進(jìn)行樣品元素深度分析。
[0016]本發(fā)明的輻照樣品自動(dòng)調(diào)節(jié)探測(cè)裝置采用多軸輸入的自動(dòng)控制系統(tǒng)，控制器與PC機(jī)連接，電機(jī)、光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)1、光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)π、光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)m、角位移臺(tái)、升降臺(tái)均與自動(dòng)控制系統(tǒng)相連。通過控制程序可以在PC機(jī)上進(jìn)行距離和角度等參數(shù)設(shè)置，只需在PC機(jī)的控制系統(tǒng)操作界面上輸入調(diào)節(jié)的參數(shù)，即可控制調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)輻照樣品自動(dòng)調(diào)節(jié)和探測(cè)。
[0017]本發(fā)明的輻照樣品自動(dòng)調(diào)節(jié)探測(cè)裝置可以在強(qiáng)輻射場(chǎng)中對(duì)樣品以不同角度和路徑進(jìn)行輻照調(diào)節(jié)、探測(cè)，過程完全自動(dòng)化，高精度;可以實(shí)現(xiàn)樣品安裝、樣品與探測(cè)器相對(duì)位置調(diào)節(jié)、樣品與入射中子束位置調(diào)節(jié)、樣品尺寸和位置調(diào)節(jié)，探測(cè)器探測(cè)樣品的角度、路徑調(diào)節(jié);既可多樣品一次性輻照，也可對(duì)同一樣品進(jìn)行多次、多角度、多位置輻照，能夠?qū)悠愤M(jìn)行完整分析。本發(fā)明的輻照樣品自動(dòng)調(diào)節(jié)探測(cè)裝置各功能部件均為模塊化結(jié)構(gòu)，每個(gè)結(jié)構(gòu)可獨(dú)立運(yùn)行，獨(dú)立調(diào)節(jié)，根據(jù)指令各部件可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)配合，結(jié)構(gòu)緊湊、安全高效、具有較高的互換性、通用性、維修維護(hù)方便;提高了探測(cè)器、樣品架等部件的安裝效率和精確度，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了操作人員受到強(qiáng)輻射的安全風(fēng)險(xiǎn)。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的輻照樣品自動(dòng)調(diào)節(jié)探測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為樣品臺(tái)調(diào)節(jié)架的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為樣品臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為探測(cè)器調(diào)節(jié)架結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為探測(cè)器調(diào)節(jié)架上支架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中，丨.工作平臺(tái)2.下支架3.上支架4.探測(cè)器5.樣品臺(tái)6.旋轉(zhuǎn)臺(tái)7.轉(zhuǎn)接臺(tái)I 8.光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)I 9.光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)ΙΠ 10.光學(xué)調(diào)節(jié)臺(tái)Π 11.轉(zhuǎn)接臺(tái)Π 12.自動(dòng)控制系統(tǒng)13.電機(jī)14.光柵尺15.樣品16.螺栓17.升降臺(tái)18.角位移臺(tái)19.蝶形螺母20.轉(zhuǎn)接臺(tái)ΙΠ 26.樣品中心。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0021]圖1為本發(fā)明的輻照樣品自動(dòng)調(diào)節(jié)探測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。從圖中可以看出，調(diào)節(jié)探測(cè)裝置含有工作平臺(tái)I，探測(cè)器調(diào)節(jié)架位于樣品臺(tái)調(diào)節(jié)架的正前方，探測(cè)器調(diào)節(jié)架支架由上支架3和下支架2構(gòu)成，下支架2安裝在工作平臺(tái)I上，下支架2與工作平臺(tái)I垂直;上支架3與下支架2成角度安裝，上支架3繞下支架2上的旋轉(zhuǎn)中