[发明专利]X射线衍射装置和方法

说明书

公开了X射线衍射装置和方法。X射线衍射装置具有X射线衍射头、用于支承X射线衍射头的框架以及框架的一对驱动机构，驱动机构被配置成产生X射线衍射头围绕第一和第二正交轴的枢转运动。框架被配置成使得驱动机构中的一个驱动机构使X射线衍射头围绕第一轴枢转的操作产生两个驱动机构围绕第一轴的枢转。

本申请是申请人于2014年3月17日向中国专利局提交的申请号为201410099208.3，发明名称为“X射线衍射装置和方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于利用X射线衍射技术来测量部件的与强度相关的特性的装置和方法，并且更具体地，涉及一种用于测量相对于部件的各种位置处的与强度相关的特性的装置和方法。

背景技术

X射线衍射技术测量诸如金属或陶瓷材料的晶体物质中残余应力的用途是已知的。使用X射线衍射的一般思路是使材料受到X射线的辐射，对所产生的感测X射线衍射峰进行解释以得到对部件材料的与强度相关的特性，例如应力、残留奥氏体和硬度的测量。一些X射线衍射设备具有X射线头，围绕部件移动X射线头，使得能够在部件的足够多的位置上取得测量值，以从其中获得信息。

例如，一些现有的X射线衍射设备的X射线衍射头具有带下端的从属准直管，穿过该下端朝向被分析的部件发射X射线。在部件的分析期间，使X射线衍射头围绕Ω轴枢转，并且使X射线衍射头沿弧形路径围绕χ轴运动。Ω轴和χ轴在准直管的末端处彼此垂直地相交。然而，这些现有的χ射线衍射设备利用复杂的驱动结构来提供X射线头围绕χ轴和Ω轴的运动。为提供X射线衍射头围绕χ轴和Ω轴的所需运动，复杂的结构可能限制能够被X射线衍射设备分析的部件的尺寸。

附图说明

图1为具有设置在X射线衍射设备的隔间内的X射线衍射装置的X射线衍射设备的立体图；

图2为图1的X射线衍射装置的立体图，其示出了该装置的紧固至隔间的台的安装部分；

图3为图2的X射线衍射装置的立体图，其示出了该装置的安装在被配置成沿着弧形齿条行进的托架上的X射线头。

图4为图2的X射线衍射装置的立体图，其示出了与弧形齿条啮合的托架的驱动齿轮和辊子；

图5为图2的X射线衍射装置的正视图，其示出了处于沿着弧形齿条的位置处的托架，该位置处的托架把X射线衍射头的旋转的Ω轴定向在通常平行于隔间台的零度角；

图6为与图5类似的正视图，其示出了沿着齿条移动以将Ω轴线定向成以相对于隔间台的-45度角延伸的托架。

图7为正视图，其示出了围绕齿条朝向齿条的相对端移动的托架，该托架将Ω轴线定向成以相对于隔间台的+45度角延伸；

图8为图2的X射线衍射装置的侧面正视图，其示出了从齿条向外延伸的托架。

具体实施方式

根据一个方面，提供了一种X射线衍射装置，其具有X射线衍射头、用于支承X射线衍射头的框架以及框架的一对驱动机构，驱动机构被配置成产生X射线衍射头围绕由驱动机构限定的相应第一轴和第二轴的枢转运动。该框架被配置成使得驱动机构中的一个驱动机构使X射线衍射头围绕第一轴枢转的操作产生两个驱动机构围绕第一轴的枢转。

在一种形式中，框架包含弧形导轨，该弧形导轨具有与第一轴相交的曲率中心。该框架包括诸如托架的驱动框架和安装在驱动框架上的两个驱动机构，驱动框架连接至弧形导轨，并具有X射线衍射头。这些驱动机构中的一个驱动机构被配置成使托架沿着弧形导轨前进，这产生两个驱动机构沿着弧形导轨并围绕第一轴的运动。第一轴可以是X射线衍射装置的χ轴，并且第二轴可以是X射线衍射装置的Ω轴。