X射线衍射仪模拟装置制造方法及图纸

一种X射线衍射仪模拟装置，涉及材料科学表征方法演示仪器技术领域。该X射线衍射仪模拟装置包括基座、光源、样品模拟器和光接收装置；样品模拟器的外壁上具有多个反射镜，且反射镜与样品模拟器发生衍射的晶面一一对应，样品模拟器通过转轴与基座转动连接，光源、光接收装置和转轴设于同一平面上，且样品模拟器位于光源和光接收装置的中间位置，光源和光接收装置可围绕样品模拟器以相同预设半径进行相向或者相背转动，光源发射的光束可用于照射反射镜，以使光束经反射镜反射至光接收装置，光接收装置用于显示反射光的强度信息。该X射线衍射仪模拟装置有助于师生通过抽象、深奥的理论学习X射线衍射技术的方法和粉末衍射仪的原理。

【技术实现步骤摘要】
X射线衍射仪模拟装置
本技术涉及材料科学表征方法演示仪器
，具体而言，涉及一种X射线衍射仪模拟装置。
技术介绍
X射线衍射分析技术(X-raydiffraction，XRD)是分析固态晶体材料物相的重要技术。每种晶体所产生的衍射数据都能反映出该晶体内部的原子排列规律。因此，X射线衍射图谱也被认为是某一种特定晶体材料的“指纹”。其能够根据照射到被检试样的X射线的衍射峰的角度、强度、宽度等，得到构成该被检试样的物质的晶体结构、成分、应力、取向性、结晶度等多种有用信息。X射线衍射分析技术作为一种重要的测试方式和结构分析手段已经被用于各种领域。X射线衍射在晶面上的衍射首先要满足布拉格衍射条件，同时还需要依据运动学理论，出现衍射峰还需要满足结构因子不等于零，因此，只有一些满足布拉格条件并满足运动学条件的晶面才会产生衍射。所以在XRD的谱图上，只有有限的几个强度各异的衍射峰。在日常教学和培训中，当教师讲解X射线衍射分析的原理和衍射仪原理的时候，由于较为复杂深奥的理论，学生难以得到直观的认识。因此需要一种简单实用的演示仪器，以辅助教学工作，从而便于帮助学生学习X射线衍射原理和衍射仪原理，以降低教学压力。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种X射线衍射仪模拟装置，其能够便于帮助学生学习X射线衍射技术和衍射仪原理，从而降低教学压力。本技术的实施例是这样实现的：本技术的一方面，提供一种X射线衍射仪模拟装置，该X射线衍射仪模拟装置包括基座、光源、样品模拟器以及光接收装置；其中，所述样品模拟器的外壁上具有多个反射镜，且所述反射镜与所述样品模拟器发生衍射的晶面一一对应设置，所述样品模拟器通过转轴与所述基座转动连接，所述光源和所述光接收装置以及所述转轴设于同一平面上，且所述样品模拟器位于所述光源和所述光接收装置的中间位置，所述光源和所述光接收装置可围绕所述样品模拟器以相同预设半径进行转动，且所述光源的转向与所述光接收装置的转向相反，所述光源发射的光束可用于照射所述反射镜，以使所述光束经所述反射镜反射至所述光接收装置，所述光接收装置用于显示所述反射镜的反射光的强度信息。该X射线衍射仪模拟装置能够便于帮助学生学习X射线衍射和衍射仪原理，从而降低教学压力。可选地，多个所述反射镜分别对应设有标记，且每个所述反射镜的标记均不相同。可选地，所述反射镜的反射率与所述反射镜所对应的所述样品模拟器的晶面处所发生的衍射现象的光强度呈正相关。可选地，该X射线衍射仪模拟装置还包括控制器和同步装置，控制器与同步装置电连接，用于控制同步装置动作，同步装置用于驱动样品模拟器、光源以及光接收装置以相同的角度进行转动。可选地，同步装置包括与样品模拟器连接的第一驱动机构、与光源连接的第二驱动机构以及与光接收装置连接的第三驱动机构，第一驱动机构、第二驱动机构以及第三驱动机构分别用于对应驱动样品模拟器、光源以及光接收装置以相同的角度进行转动。可选地，该X射线衍射仪模拟装置还包括显示器，显示器与控制器电连接，控制器与光接收装置电连接，控制器用于接收光接收装置的强度信息，并发送至显示器，显示器用于显示样品模拟器所对应的模拟衍射图谱。可选地，该X射线衍射仪模拟装置还包括校准镜，校准镜设于样品模拟器的外壁上，且与所述反射镜呈间隔设置，当所述校准镜在所述样品模拟器的作用下旋转至与水平面平行时，所述校准镜、所述光源以及所述光接收装置共线。可选地，光接收装置为平面镜。可选地，相邻两个反射镜之间具有间隙。本技术的另一方面，提供一种X射线衍射仪模拟装置的使用方法，该X射线衍射仪模拟装置的使用方法包括：分别以相同的预设角度转动光源、光接收装置以及样品模拟器，以使光源发射的光束照射至样品模拟器的反射镜上并反射至光接收装置，其中，光束的入射角等于反射至光接收装置的反射角，且等于反射镜所处的布拉格角；根据反射镜所处的布拉格角调节预设角度，得到不同的反射镜所对应的晶面处所发生的衍射现象的光强度，并得到样品模拟器所对应的模拟衍射图谱。该X射线衍射仪模拟装置的使用方法能够便于帮助学生学习X射线衍射和衍射仪原理，从而降低教学压力。本技术的有益效果包括：本申请的X射线衍射仪模拟装置，包括基座、光源、样品模拟器以及光接收装置；其中，所述样品模拟器的外壁上具有多个反射镜，且所述反射镜与所述样品模拟器发生衍射的晶面一一对应设置，所述样品模拟器通过转轴与所述基座转动连接，所述光源和所述光接收装置以及所述转轴设于同一平面上，且所述样品模拟器位于所述光源和所述光接收装置的中间位置，所述光源和所述光接收装置可围绕所述样品模拟器以相同预设半径进行转动，且所述光源的转向与所述光接收装置的转向相反，所述光源发射的光束可用于照射所述反射镜，以使所述光束经所述反射镜反射至所述光接收装置，所述光接收装置用于显示所述反射镜的反射光的强度信息。这样一来，为了更加直观地讲解说明X射线衍射现象及其所需满足的条件，并教授学生X射线衍射仪的工作原理，可通过调节样品模拟器、光源以及光接收装置，使三者转动至相同的角度，进而光束照射至处于样品模拟器水平位置的反射镜且反射至光接收装置的反射光的反射角相等。并且样品模拟器反射镜也恰好转自水平位置。这时根据光的反射定律，满足了光的反射条件此时在光接收装置处体现出强度信号，则说明已经满足了X射线衍射的布拉格条件，且说明该水平位置的反射镜所对应的布拉格角也没有出现系统消光，可以发生衍射；反之则说明该水平位置的反射镜所对应的角度不满足布拉格条件，或者虽满足布拉格条件但是出现了系统消光，不能发生衍射。从而帮助学生学习发生X射线衍射时所需满足的条件及其X射线衍射仪的工作原理。本申请所提供的X射线衍射仪模拟装置，相比于现有技术中商用的X射线衍射仪来说，其结构简单、成本低、便于观察、且易于携带，更加适用于教学工作，通过X射线衍射仪模拟装置可以更直观的方式使得学生学习了解X射线衍射仪的工作原理和满足X射线衍射时的条件。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术实施例提供的X射线衍射仪模拟装置的结构示意图之一；图2为本技术实施例提供的样品模拟器与反射镜、校准镜的安装示意图；图3为本技术实施例提供的X射线衍射仪模拟装置的结构示意图二；图4为本技术实施例布拉格衍射条件示意图；图5为本技术实施例提供的X射线衍射仪模拟装置的结构示意图之三；图6为本技术实施例提供的X射线衍射仪模拟装置的结构示意图之四；图7为本技术实施例提供的X射线衍射仪模拟装置的使用方法的流程图。图标：10-转臂；20-光源；30-样品模拟器；31-转轴；40-光接收装置；50-反射镜；51-间隙；5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种X射线衍射仪模拟装置，其特征在于，包括基座、光源、样品模拟器以及光接收装置；/n其中，所述样品模拟器的外壁上具有多个反射镜，且所述反射镜与所述样品模拟器发生衍射的晶面一一对应设置，所述样品模拟器通过转轴与所述基座转动连接，所述光源和所述光接收装置以及所述转轴设于同一平面上，且所述样品模拟器位于所述光源和所述光接收装置的中间位置，所述光源和所述光接收装置可围绕所述样品模拟器以相同预设半径进行转动，且所述光源的转向与所述光接收装置的转向相反，所述光源发射的光束可用于照射所述反射镜，以使所述光束经所述反射镜反射至所述光接收装置，所述光接收装置用于显示所述反射镜的反射光的强度信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种X射线衍射仪模拟装置，其特征在于，包括基座、光源、样品模拟器以及光接收装置；
其中，所述样品模拟器的外壁上具有多个反射镜，且所述反射镜与所述样品模拟器发生衍射的晶面一一对应设置，所述样品模拟器通过转轴与所述基座转动连接，所述光源和所述光接收装置以及所述转轴设于同一平面上，且所述样品模拟器位于所述光源和所述光接收装置的中间位置，所述光源和所述光接收装置可围绕所述样品模拟器以相同预设半径进行转动，且所述光源的转向与所述光接收装置的转向相反，所述光源发射的光束可用于照射所述反射镜，以使所述光束经所述反射镜反射至所述光接收装置，所述光接收装置用于显示所述反射镜的反射光的强度信息。


2.根据权利要求1所述的X射线衍射仪模拟装置，其特征在于，光接收装置为光强记录器或平面镜。


3.根据权利要求2所述的X射线衍射仪模拟装置，其特征在于，多个所述反射镜分别对应设有标记，且每个所述反射镜的标记均不相同。


4.根据权利要求1所述的X射线衍射仪模拟装置，其特征在于，所述反射镜的反射率与所述反射镜所对应的所述样品模拟器的晶面处所发生的衍射现象的光强度呈正相关。


5.根据权利要求1所述的X射线衍射仪模拟装置，其特征在于，还包括控制器和同步装置，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，许佳佳，邓伟，彭璟，樊申腾，
申请(专利权)人：深圳市美信检测技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44