[发明专利]一种短波长特征X射线内部应力无损测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种短波长特征X射线内部应力无损测试装置，包括X射线源及其入射准直器、测角仪、试样架、至少两个探测器及其接收准直器组等；各探测器及其相应的接收准直器均与探测器支架固定连接，各个探测器与接收准直器一一对应，由测角仪驱动各探测器及其相应的接收准直器转动；各探测器的接收口指向对应的接收准直器的出射口，接收准直器的接收口指向衍射仪圆圆心。在使用过程中可以调节接收准直器和探测器的位置，使多个探测器与样品之间具有不同的角度，从而使得各个探测器可以对应样品中不同的衍射晶面，从而实现同时对样品中多个衍射晶面进行测试，提高测试效率。本发明还提供了一种短波长特征X射线内部应力无损测试方法，同样具有上述有益效果。

技术领域

本发明涉及X射线应力无损测定技术领域，特别是涉及一种短波长特征X射线内部应力无损测试装置以及一种短波长特征X射线内部应力无损测试方法。

背景技术

短波长特征X射线衍射技术利用重金属靶X射线管作为辐射源，能够无损检测材料工件内部残余应力、织构和物相等，相比于中子衍射技术和高能同步辐射的硬X射线衍射技术，应用短波长特征X射线衍射技术的成本更低、维护费用少。

短波长特征X射线衍射技术是采用重金属靶X射线管发出的强穿透性特征X射线，如WKα、AuKα、AgKα、UKα、WKβ等，无损检测衍射仪圆圆心处物质的衍射谱，进而计算出样品的应力等。但是在现有技术中，短波长特征X射线衍射技术的内部应力测试效率较低，所以如何提高短波长特征X射线衍射技术的内部应力测试效率是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种短波长特征X射线内部应力无损测试装置，具有较高的测试效率；本发明的另一目的在于提供一种短波长特征X射线内部应力无损测试方法，具有较高的测试效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种短波长特征X射线内部应力无损测试装置，包括X射线源及其入射准直器、测角仪、探测器支架、试样架、至少两个探测器及其接收准直器组等；

所述各探测器及其相应的接收准直器组均与探测器支架固定连接，各个探测器与接收准直器一一对应，由测角仪驱动各探测器及其相应的接收准直器转动；所述各探测器的接收口指向对应的所述接收准直器的出射口，所述各接收准直器的接收口全部指向衍射仪圆圆心，所述试样架用于将样品待测部位移动至所述装置的衍射仪圆圆心；

所述X射线源辐射的X射线经入射准直器后，形成一束X射线，向所述衍射仪圆圆心辐射，所述探测器接收口中心与所述射线源出射口中心位于同一平面。可选的，包括三个所述探测器；所述接收准直器组包括三个所述接收准直器。

可选的，还包括测角仪，所述试样架固定于所述测角仪的一个旋转轴上。

可选的，所述测角仪与所述探测器支架固定连接，所述探测器支架固定于测角仪的另一个旋转轴上，所述测角仪用于带动所述探测器支架转动，以带动所述接收准直器组和探测器绕衍射仪圆圆心转动。

可选的，所述射线源包括入射准直器，所述入射准直器的通光宽度的取值范围为10μm至200μm，包括端点值；所述接收准直器的通光宽度的取值范围为10μm至200μm，包括端点值；所述入射准直器的通光截面和所述接收准直器的通光截面均为矩形，所述通光截面的高度均为0.1mm至10mm，包括端点值。

本发明还提供了一种短波长特征X射线内部应力无损测试方法，包括：

X射线源、探测器及其接收准直器分别位于被测样品的两侧。

将样品固定于试样架，移动试样架，使所述样品的待测部位于衍射仪圆圆心，开启X射线源照射样品；

将所述样品转动至预设Ψ_hkl角度，以形成对应多个不同衍射晶面的多个Ψ_hkl角；