[发明专利]衍射装置及无损检测工件内部晶体取向均匀性的方法

权利要求书

1.一种衍射装置，用于在待测晶体材料工件的强衍射晶面（hkl）的衍射强度极大值方向（α₀，β₀）上，测量各部位的衍射强度分布，包括X射线照射系统，其对被测样品的测量部位照射X射线；X射线探测系统，其同时对X射线由被测样品多个部位衍射而形成的多条X射衍射线进行探测，来测量被测样品的X射线衍射强度分布；其特征在于：探测的所述X射衍射线为短波长特征X射线；所述X射线探测系统为阵列探测系统；

所述X射线照射系统包括：重金属阳极靶X射线管（1），入射准直器（2），安装被测样品（4）的样品台（3），主控计算机（7），高压发生器（8），控制器（9），远程操作终端（10），X射线屏蔽防护罩（12），驱动所述重金属阳极靶X射线管（1）转动的θ角转动机构（13），驱动所述阵列探测系统转动的2θ角转动机构（14）和驱动所述阵列探测系统转动的β角转动机构（15），机架（16），其中所述重金属阳极靶X射线管（1）、入射准直器（2）和所述阵列探测系统安装于机架（16）上；

所述阵列探测系统包括接收阵列准直器（6）和匹配于所述接收阵列准直器（6）的且各探测单元具有单光子测量的阵列探测器（5），不同部位物质衍射的短波长特征X射线直接通过接收阵列准直器（6）的各对应通光孔入射到所述阵列探测器（5）各相应探测单元；

所述重金属阳极靶X射线管（1）和所述入射准直器（2）固定于所述θ角转动机构（13）上，所述θ角转动机构（13）用于驱动所述重金属阳极靶X射线管（1）和入射准直器（2）以所述衍射装置的衍射仪圆圆心（21）为圆心转动，所述阵列探测系统固定于2θ角转动机构（14）上，所述2θ角转动机构（14）用于驱动所述阵列探测系统以所述衍射仪圆圆心（21）为圆心转动；所述阵列探测系统同时通过2θ角转动机构（14）固定在所述β角转动机构（15）上，β角转动机构（15）用于驱动所述阵列探测系统以通过所述衍射仪圆圆心的竖直虚线为轴转动，当所述重金属阳极靶X射线管（1）和入射准直器（2）转动到入射束与β角转轴重合时的θ=0°，以及当所述阵列探测系统转动到接收阵列准直器（6）的各通光孔方向与β角转轴重合或平行时的2θ=0°。

2.根据权利要求1所述的衍射装置，其特征在于，所述阵列探测器（5）为具有CdTe的阵列探测器或CdZnTe的阵列探测器，所述阵列探测器（5）的各像素规格为0.05mm-0.2mm。

3.根据权利要求2所述的衍射装置，其特征在于：所述接收阵列准直器（6）的各通光孔规格为0.05 mm -0.2mm，相邻通光孔中心间距为0.02 mm -0.2mm，各通光孔相互平行且规格相同。

4.根据权利要求3所述的衍射装置，其特征在于：所述接收阵列准直器（6）各通光孔在所述衍射装置的衍射仪圆平面上的发散度为0.02°-0.2°。

5.根据权利要求4所述的衍射装置，其特征在于：所述接收阵列准直器（6）由原子序数大于46的重金属材料制得。

6.根据权利要求5所述的衍射装置，其特征在于：所述接收阵列准直器（6）由金、银或钨制得。

7.根据权利要求6所述的衍射装置，其特征在于：所述阵列探测器（5）的每一个像素各有一个脉冲高度比较器。

8.根据权利要求6所述的衍射装置，其特征在于：所述阵列探测器（5）的每一个像素至少各有2个脉冲高度比较器。