Устройство рентгеновского дифрактометра ДРОН-3

Рентгеновскими дифрактометрами называют установки для исследования атомно-молекулярной структуры веществ на основе рассеяния рентгеновского излучения.

Этими веществами могут быть как кристаллические, так и некристаллические объекты. Использование специальных приставок к дифрактометрам по зволяет проводить анализ при высоких температурах, в вакууме или инертных атмосферах, при отрицательных температурах и измерять интенсивность рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами.

Во всех дифрактометрах предусмотрена возможность монохроматизации характеристического рентгеновского излучения, а в дифрактометрах с пропорциональными или сцинтилляционными счетчиками – и возможность селективной регистрации квантов дифрагированного рентгеновского излучения с определенной энергией.

Среди рентгеновских дифрактометров общего назначения наиболее типичным является ДРОН-3,0, который мы рассмотрим подробнее. Дифрактометр ДРОН-3,0 предназначен для выполнения широкого круга рентгеноструктурных исследований монокристаллов и поликристаллов различных материалов. Применение специальных приставок делает возможным проведение исследований с охватом области углов, начиная с 12 минут; в температурных интервалах от +20 до +2000 ^оС и от +20 до –180 ^оС.

Основными частями дифрактометра ДРОН-3,0 являются: собственно рентгеновский аппарат, гониометрический блок, блок автоматического управления, электронно-вычислительное устройство, устройство вывода информации.

Собственно рентгеновский аппарат предназначен для получения рентгеновских лучей и состоит из рентгеновской трубки, устройств, предназначенных для регулирования и изменения напряжения и тока, блокировок, предохраняющих обслуживающий персонал от поражения электрическим током, а рентгеновскую трубку от перегрузки (например, от оплавления анода при отключении охлаждения). Анод рентгеновской трубки и генератор высоковольтного источника питания охлаждаются проточной водой с расходом не менее 3 л/мин.

Гониометрический блок размещен на плите и включает гониометр ГУР-5, подвижный кронштейн с механизмом юстировки и съемным кожухом рентгеновской трубки и специальную защиту оператора от рентгеновского излучения. Механизм юстировки предназначен для выведения фокуса рентгеновской трубки на нулевую плоскость гониометра, а съемный кожух рентгеновской трубки – для ее крепления и обеспечения радиационной и электрической безопасности оператора при работе дифрактометра.

Гониометр предназначен для точного измерения углов поворота исследуемого образца и счетчика квантов относительно первичного пучка рентгеновских лучей и состоит из следующих узлов:

- корпуса с размещенной в нем кинематической схемой, обеспечивающей раздельное или совместное вращение образца и счетчика вручную или от электромоторчика;

- вращаемого вокруг оси гониометра держателя образца или специальной приставки;

- вращаемого вокруг той же оси кронштейна счетчика;

- системы отсчета углов поворота образца и счетчика с оптическим проектором;

- системы щелей со стороны рентгеновской трубки и перед счетчиком.

Кроме того, в гониометрическом блоке могут быть размещены приспособления для монохроматизации падающего или дифрагированного излучений.