一种XAFS测试多样品进样装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种XAFS测试多样品进样装置，涉及材料结构

【技术实现步骤摘要】
一种XAFS测试多样品进样装置


[0001]本技术涉及材料结构
‑
机理原位表征
，具体涉及一种XAFS测试多样品进样装置。

技术介绍

[0002]X射线吸收精细结构(XAFS)是指原子如何在接近和高于该原子的核心能级结合能的原子上吸收X射线的细节。具体来说，XAFS是由于原子的化学和物理状态而对原子的X射线吸收概率的调制。XAFS光谱对材料的氧化态，配位化学以及所选元素周围的原子的距离，配位数和种类都特别敏感。由于这种依赖性，XAFS提供了一种实用且相对简单的方法来确定所选原子种类的化学状态和局部原子结构。XAFS可以在各种系统和大量物理环境中使用。XAFS通常用于广泛的科学领域，包括生物学，环境科学，催化剂研究和材料科学。由于XAFS是原子探针，因此它对可以研究的样本几乎没有限制。所有原子都有核心能级电子，并且可以对元素周期表中的每个元素进行XAFS光谱测量。重要的是，XAFS测量不需要结晶度，这使其成为少数可用于非晶态和高度无序材料(包括溶液)的结构探针之一。由于X射线对物质的穿透力很强，因此XAFS本身并不是表面敏感的，尽管可以应用特殊的测量技术来增强其表面敏感度。在许多情况下，可以对少数元素甚至痕量丰度进行XAFS测量，从而可以对各种系统中稀有物种的化学和物理状态进行独特而直接的测量。X射线吸收测量相对简单，只要它具有强烈且能量可调的X射线源即可。实际上，这通常意味着使用同步加速器，并且XAFS的历史和发展与同步加速器辐射的历史和发展极为相似。XAFS可使用许多实验技术和样品条件，包括非常快速的原位化学过程测量，高空间分辨率以及极端温度和压力条件。
[0003]由于同步加速器源和实验站的特性决定了可以使用的能量范围，光束大小和强度，因此即使XAFS的固有限制很少，这也常常对可以进行的XAFS测量提出了实际的实验限制。尽管测量可能很简单，但是对XAFS的用户来说，却仍然存在着各种问题和困难。一方面，严重依赖于同步加速器资源的XAFS技术让这一技术的总体使用时间受到了很大的限制，机时的紧缺性也让用户对整体使用效率的提升有着迫切的需求。另一方面，考虑到X射线本身的辐射影响，XAFS测试的样品都需要在实验站的Hutch中完成，这就导致每次测试完样品都需要进行实验操作人员进入Hutch进行换样操作，公开号为CN102636508A的专利申请公开一种用于掠入射XAFS方法的样品台，虽然可以对样品的旋转角度和平移位置实时反馈并及时调整，但是实验操作人员测试完一个样品需要先将线站的X光关闭，然后打开Hutch铅门，再进入Hutch中进行换样操作，然后再出Hutch，搜索X光信号，确认没有问题后再开光，然后在进行测试数据采集，整个流程走下来少则5分钟，多则十几分钟。这对于机时宝贵的实验操作人员来说，无疑是巨大的资源浪费。而这一过程都会浪费很多的机时。因此，如何发展一种带有自动换样功能的多样品台架对于更加高效的利用同步辐射光源，采集XAFS谱图具有十分重要的科学意义和实际意义。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题在于现有技术中的XAFS进样装置虽然可以对样品的旋转角度和平移位置实时反馈并及时调整，但是无法连续对样品盘上的不同样品进行XAFS测试，影响操作效率。
[0005]本技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题：
[0006]本技术提供一种XAFS测试多样品进样装置，包括样品盘、驱动单元、位移台和升降台，所述样品盘上设有至少两个样品位；
[0007]所述驱动单元与样品盘连接，所述驱动单元转动，带动样品盘转动，致使任一样品位与XAFS的光路相对设置；所述位移台位于驱动单元下方，所述升降台位于位移台下方。
[0008]工作原理：将需要测试的样品按要求安装在样品盘的样品位上，将进样装置置于同步辐射X射线光谱学线站上，通过位移台调整驱动单元的水平位置，通过升降台调整驱动单元的高度，然后启动驱动单元，使样品盘旋转，使其中一个样品与XAFS的光路相对设置，然后进行采集分析，然后重复上述操作，对样品盘上的其他样品进行采集分析。
[0009]有益效果：本技术可以实现样品调整、定位和切换，可以连续对样品盘上的不同样品进行XAFS测试，减少操作时间，提高操作效率。
[0010]优选地，所述样品盘的截面呈圆形，所述样品位沿样品盘的圆心对称设置。
[0011]优选地，所述样品位的个数为十二个。
[0012]优选地，所述样品盘的材质为铝。
[0013]优选地，所述驱动单元包括电机、第一同步轮、第二同步轮、同步皮带和旋转轴，所述电机的输出轴与第一同步轮的中心连接，所述旋转轴的一端与样品盘的中心连接，所述旋转轴的另一端与第二同步轮的中心连接，所述第一同步轮和第二同步轮上设有同步皮带。
[0014]电机转动带动第一同步轮转动，通过同步皮带带动第二同步轮转动，带动旋转轴转动，从而带动样品台转动。
[0015]优选地，所述驱动单元还包括角轴承和固定件，所述固定件中心设有通孔，所述旋转轴的一端穿过通孔，所述旋转轴的两端均设有角轴承，所述角轴承安装在通孔内。
[0016]优选地，所述第一同步轮、第二同步轮和同步皮带位于传动外壳内，所述驱动单元位于驱动外壳内，所述驱动外壳位于位移台上方。
[0017]优选地，所述升降台为剪式升降台。
[0018]优选地，所述样品盘所在平面与升降台的升降方向平行。
[0019]优选地，所述旋转轴的一端与样品盘的中心通过螺栓连接。
[0020]有益效果：当样品盘上所有样品均完成测试后，如仍需更换样品，只需更换新的样品盘即可。
[0021]本技术的工作原理：将需要测试的样品按要求安装在样品盘的样品位上，将进样装置置于同步辐射X射线光谱学线站上，通过位移台调整驱动单元的水平位置，通过升降台调整驱动单元的高度，然后启动驱动单元，使样品盘旋转，使其中一个样品与XAFS的光路相对设置，然后进行采集分析，然后重复上述操作，对样品盘上的其他样品进行采集分析。
[0022]本技术的优点在于：本技术可以实现样品调整、定位和切换，可以连续对
样品盘上的不同样品进行XAFS测试，减少操作时间，提高操作效率。
[0023]当样品盘上所有样品均完成测试后，如仍需更换样品，只需更换新的样品盘即可。
[0024]本技术在充分考虑换样操作重复性高、换样操作简单等具体实验条件，不仅将光路条件、X射线对样品吸收影响，样品切换等多种条件均融入进这一自动化测试装置中。这个多样品台架的设计开发将不仅能够通过透射或荧光模式分析各类样品形态，有效检测待检物质在不同条件下的XAFS数据，还能够实现包括电子、几何结构等多方面的技术参数，为更加高效利用同步辐射机时，减少实验操作人员的工作量提供巨大的帮助。
附图说明
[0025]图1为本技术实施例中XAFS测试多样品进样装置的侧视图；
[0026]图2为本技术实施例中XA本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种XAFS测试多样品进样装置，其特征在于：包括样品盘、驱动单元、位移台和升降台，所述样品盘上设有至少两个样品位；所述驱动单元与样品盘连接，所述驱动单元转动，带动样品盘转动，致使任一样品位与XAFS的光路相对设置；所述位移台位于驱动单元下方，所述升降台位于位移台下方。2.根据权利要求1所述的XAFS测试多样品进样装置，其特征在于：所述样品盘的截面呈圆形，所述样品位沿样品盘的圆心对称设置。3.根据权利要求2所述的XAFS测试多样品进样装置，其特征在于：所述样品位的个数为十二个。4.根据权利要求1所述的XAFS测试多样品进样装置，其特征在于：所述样品盘的材质为铝。5.根据权利要求1所述的XAFS测试多样品进样装置，其特征在于：所述驱动单元包括电机、第一同步轮、第二同步轮、同步皮带和旋转轴，所述电机的输出轴与第一同步轮的中心连接，所述旋转轴的一端与样品盘的中心连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兴，范辉，黄伟峰，
申请(专利权)人：北京中研环科科技有限公司，
类型：新型
国别省市：