The present invention provides a three-dimensional calibration measuring device for neutron diffraction stress analysis. The three-dimensional scale measuring device firstly uses the three-dimensional scanner to cooperate with the sample station to move at a plurality of degrees of freedom, and collects the scanning image of the sample placed on the sample table into the computer, and establishes a three-dimensional model of the sample. Then, the 3D model is divided into mesh processing, and each grid is given unique identification. By manual or automatic mode in the 3D model office choose a target with the grid, installed in the computer motion control program control sample stage movement, the entrance slit is aligned to the target grid, at the same time, the diffraction slit collimator and neutron detector moves to the corresponding position of neutron source emission neutron beam, to neutron diffraction stress measurement. The 3D calibration device can realize the sample accurate 3D calibration, low requirement of space, do not need to install additional reference point source, to avoid introducing additional error, positioning accuracy of the test sample can reach 100 m.
【技术实现步骤摘要】
一种用于中子衍射应力分析的三维定标测量装置
本专利技术属于材料结构与性能的中子衍射原位测量
,具体涉及一种用于中子衍射应力分析的三维定标测量装置。
技术介绍
内应力起源于材料内部不同区域或相的错配性/非相容性。从材料合成到工程装备的每一个环节都可能引入内应力。由于是外加负荷撤销后的残留作用,也被称为残余应力。理解和控制残余应力是工程材料研发及应用的先决条件。中子衍射应力分析技术同时面向工程应用和基础研究。该技术同X射线分析方法类似,均是根据衍射峰的位移计算应变,然后转化为应力结果。对比后者,中子在穿透深度以及区分相邻元素等方面具有明显优势,可满足整体测试的需求,适合测试大体积形状不规则材料或构件的内应力。同时提供可调的空间分辨,允许对样品的灵活操作,可监视环境加载条件下内应力的变化。业界普遍认为中子衍射分析技术是目前多晶材料内部三维应力无损检测的唯一技术手段。近年来,随着工程和材料科学应用需求的增加和人们认识的深入,多家中子散射实验室建立专门的中子衍射应力分析谱仪,中子衍射应力分析技术正受到越来越多的关注。该技术属于精密实验技术范畴,被测构件或样品的定位至关重要,如果定位发生偏差,造成的后果是中子束流入射到样品表面的区域将发生偏移,进而造成实验结果不准确。为了克服这一弊端,通常采用三维定位技术确定中子入射位置。传统的三维激光/红外定位技术需要三个点光源提供基准定位光线,三个点光源的安装布局对测试样品周围空间有一定要求。如果中子衍射应力谱仪的起飞角发生变化,点光源的位置也要做出相应的调整,容易引入额外的误差。当前,亟需一种高精度的用于中子衍射应力分析的 ...
【技术保护点】
一种用于中子衍射应力分析的三维定标测量装置,其特征在于,所述的三维定标测量装置包括三维扫描仪(1)、样品台(2)、计算机(3)、入射狭缝(4)、衍射狭缝(6)、准直器(7)和中子探测器(8);样品(5)放置在所述的样品台(2)上,中子源发射的中子射线经入射狭缝(4)入射至样品(5),衍射后的中子射线沿衍射狭缝(6)入射至准直器(7)后由中子探测器(8)接收,入射狭缝(4)和衍射狭缝(6)呈布拉格角排列;所述的三维扫描仪(1)扫描样品(5),并将扫描图像传输至计算机(3);所述的计算机(3)控制样品台(2)移动,改变三维扫描仪(1)扫描的样品(5)的测量点位置,通过计算机(3)中的中子衍射应力分析模块实现样品(5)的中子衍射应力分析的三维定标测量。
【技术特征摘要】
1.一种用于中子衍射应力分析的三维定标测量装置,其特征在于,所述的三维定标测量装置包括三维扫描仪(1)、样品台(2)、计算机(3)、入射狭缝(4)、衍射狭缝(6)、准直器(7)和中子探测器(8);样品(5)放置在所述的样品台(2)上,中子源发射的中子射线经入射狭缝(4)入射至样品(5),衍射后的中子射线沿衍射狭缝(6)入射至准直器(7)后由中子探测器(8)接收,入射狭缝(4)和衍射狭缝(6)呈布拉格角排列;所述的三维扫描仪(1)扫描样品(5),并将扫描图像传输至计算机(3);所述的计算机(3)控制样品台(2)移动,改变三维扫描仪(1)扫描的样品(5)的测量点位置,通过计算机(3)中的中子衍射应力分析模块实现样品(5)的中子衍射应力分析的三维定标测量。2.根据权利要求1所述的用于中子衍射应力分析的三维定标测量装置,其特征在于:所述的三维扫描仪(1)包括光栅投影仪(9),摄像机Ⅰ(10)和摄像机Ⅱ(11),光栅投影仪(9)发射光栅束至样品(5),通过摄像机Ⅰ(10)和摄像机Ⅱ(11)的互补测量获得样品(5)的扫描图像。3.根据权利要求1所述的用于中子衍射应力分析的三维定标测量装置,其特征在于:所述的样品...
【专利技术属性】
技术研发人员:张莹,张昌盛,孙光爱,王虹,龚建,李洪佳,庞蓓蓓,张洁,
申请(专利权)人:中国工程物理研究院核物理与化学研究所,
类型:发明
国别省市:四川,51
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