一种三维共聚焦的微束X射线应力仪制造技术

本发明专利技术涉及一种三维共聚焦的微束X射线应力仪，包括：X射线源系统，X射线滤波片，毛细管X光会聚透镜，毛细管X光半透镜或平行束透镜，X射线探测器，五维样品台，测角仪，控制系统和计算机；其中，样品置于五维样品台上；所述X射线源系统，X射线滤波片和毛细管X光会聚透镜位于同一直线上并安装在所述测角仪一侧；所述毛细管X光半透镜或平行束透镜和X射线探测器位于同一直线上并安装在所述测角仪另一侧；所述X射线探测器与计算机电连接；所述控制系统分别与所述五维样品台，测角仪和计算机电连接。具备微区X射线应力分析能力，可以测量样品表面或内部一定深度处的应力或多层膜材料的内层膜应力，也能通过三维连续扫描探测应力的分布。

A three-dimensional confocal microbeam X-ray stress meter

【技术实现步骤摘要】
一种三维共聚焦的微束X射线应力仪
本专利技术涉及一种应用X射线衍射方法测量应力的技术，具体涉及一种基于毛细管X光透镜三维共聚焦的微束X射线应力仪。
技术介绍
残余应力是指没有外力或外力矩作用，物体内部存在且自身保持平衡的内应力。一方面，残余应力可能对材料的强度或尺寸稳定性造成不良影响，是导致材料失效或使用寿命降低的主要原因之一；另一方面，为了改进材料的性能，有时又需要主动引入残余应力。因此，残余应力及其对材料影响的研究是材料科学、力学、建筑学等诸多研究领域的一个重要研究内容。共聚焦X射线光谱分析技术是1993年俄罗斯科学家Gibson和Kumakhov提出的一种能够对样品进行三维无损分析的X射线光谱分析技术。共聚焦X射线光谱分析设备一般采用毛细管X光会聚透镜和毛细管X光半透镜或平行束透镜的组合。其中，毛细管X光会聚透镜有前后两个焦点，用于将前焦点处X射线源(X射线管等)发出的X射线束会聚成几十到几百μm大小的微焦斑；毛细管X光半透镜或平行束透镜存在一个前焦点，此前焦点与微焦斑重合时形成探测微元，毛细管X光半透镜或平行束透镜与X射线探测器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维共聚焦的微束X射线应力仪，其特征在于，所述应力仪包括：X射线源系统(1)，X射线滤波片(2)，毛细管X光会聚透镜(3)，毛细管X光半透镜或平行束透镜(4)，X射线探测器(5)，测角仪(6)，五维样品台(7)，控制系统(8)和计算机(9)；其中，待测样品置于所述五维样品台(7)上；所述X射线滤波片(2)安装在所述X射线源系统(1)和所述毛细管X光会聚透镜(3)之间；所述X射线源系统(1)和所述毛细管X光会聚透镜(2)安装在所述测角仪(6)一侧，所述毛细管X光会聚透镜(3)将来自所述X射线源系统(1)的X射线会聚成微束X射线，所述微束X射线的中心线与所述五维样品台(7)表面的夹角为θ

【技术特征摘要】
1.一种三维共聚焦的微束X射线应力仪，其特征在于，所述应力仪包括：X射线源系统(1)，X射线滤波片(2)，毛细管X光会聚透镜(3)，毛细管X光半透镜或平行束透镜(4)，X射线探测器(5)，测角仪(6)，五维样品台(7)，控制系统(8)和计算机(9)；其中，待测样品置于所述五维样品台(7)上；所述X射线滤波片(2)安装在所述X射线源系统(1)和所述毛细管X光会聚透镜(3)之间；所述X射线源系统(1)和所述毛细管X光会聚透镜(2)安装在所述测角仪(6)一侧，所述毛细管X光会聚透镜(3)将来自所述X射线源系统(1)的X射线会聚成微束X射线，所述微束X射线的中心线与所述五维样品台(7)表面的夹角为θ1；所述X射线探测器(5)和毛细管X光半透镜或平行束透镜(4)安装在所述测角仪(6)另一侧，所述X射线探测器(5)铍窗的中心线与所述毛细管X光半透镜或平行束透镜(4)的轴线重合并与所述五维样品台(7)表面的夹角为θ2；所述毛细管X光会聚透镜(3)的后焦点与所述毛细管X光半透镜或平行束透镜(4)的前焦点重合，构成探测微元，所述探测微元位于所述测角仪(6)的圆心上，所述探测微元也位于样品的待测点处；所述X射线探测器(5)与所述计算机(9)电连接；所述控制系统(8)分别与所述测角仪(6)，所述五维样品台(7)和所述计算机(9)电连接。


2.如权利要求1所述的一种三维共聚焦的微束X射线应力仪，其特征在于，所述X射线源系统(1)包括焦斑直径为30～100μm，功率为30～50W的微焦斑X射线管，配置温控装置和散...

【专利技术属性】
技术研发人员：程琳，姜其立，刘俊，帅麒麟，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：北京;11