本发明专利技术提供一种圆柱状单晶的三维定向及端面对准方法和装置，具体包括：按照预定间隔采集单晶样品外缘侧面的劳厄衍射花样，基于劳厄衍射花样确定单晶样品的循环周期；按照预定间隔采集待对准的第一、第二单晶样品一个循环周期的劳厄衍射花样，并得到第一、第二单晶样品的外表面取向信息；根据取向信息确定第一、第二单晶样品的对准点；基于所述第一、第二单晶样品的对准点，旋转第一和/或第二单晶样品，实现对准。本发明专利技术充分考虑单晶的对称性，通过对单晶样品的外表面进行取向标定，将对准误差缩小到1度以内，提高了单晶样品对准的精确度，并且对准过程不需要人工操作，降低人为误差，节约人工成本，提高了对准效率。提高了对准效率。提高了对准效率。
【技术实现步骤摘要】
一种圆柱状单晶的三维定向及端面对准方法和装置
[0001]本专利技术涉及单晶对准
，尤其涉及一种圆柱状单晶的三维定向及端面对准方法和装置。
技术介绍
[0002]在单晶生产过程中，经常需要对单晶样品进行定向对准等操作，目前存在的圆管对准方法有：采集单晶管横截面的劳厄照片，直接对比两个样品的劳厄照片寻找重合度最佳的时刻来对接（参见作者为李鑫、姜玮的一份文献“Mo
‑
3Nb单晶定向焊接技术研究”，该文献记载在期刊《稀有金属材料与工程》2015,44（1）的190
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192部分）。这个方法存在的问题有以下两个问题：1、圆管存在晶体对称性，衍射花样一致并不代表对准成功；2、此方法中的寻找重合位置是通过人眼分辨，工程繁琐且误差极大。
[0003]另外一份公告号为CN110835782B的专利文献采用的方法是：分别采集两根单晶管横截面的劳厄照片，计算得到晶体学坐标系和旋转矩阵，进而计算两个单晶同一非轴向晶向的晶向偏离角和晶向方位角，来计算侧面取向，通过偏离角差值范围实现对接。该方法同样存在以下两个问题：1、同样未考虑圆管的对称性问题；2、对准的误差范围为5度，误差较大。
[0004]总结检索到相关领域的现有技术可知，现有的单晶对准方法存在以下问题：1、衍射斑点的解析需要人工计算，对操作人员要求高，耗时长且易出错；2、仅对横截面采样分析，未考虑圆管的取向对称性问题，使得对准的成功率降低，对准误差较大。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种圆柱状单晶的三维定向及端面对准方法和装置，用于解决现有单晶对准方法存在的问题。
[0006]为了实现上述目的，现提出的方案如下：一种圆柱状单晶的三维定向及端面对准方法，包括：按照预定间隔采集圆柱状单晶样品外缘侧面的劳厄衍射花样，基于所述劳厄衍射花样确定所述单晶样品的循环周期；按照所述预定间隔采集待对准的第一、第二单晶样品一个循环周期的劳厄衍射花样，并得到第一、第二单晶样品的外表面取向信息；根据所述第一、第二单晶样品的外表面取向信息确定第一、第二单晶样品的对准点；基于所述第一、第二单晶样品的对准点，旋转第一和/或第二单晶样品，实现对准。
[0007]根据本专利技术提供的圆柱状单晶的三维定向及端面对准方法，所述根据所述第一、第二单晶样品的外表面取向信息确定第一、第二单晶样品的对准点，包括：依次计算第一单晶样品的每个外表面取向与第二单晶样品的第m个外表面取向b
m
之间的取向差，并从中选出最小值，记为，记录
对应的第一单晶样品的外表面取向a
n
的序号n
m
，即得到第二单晶样品第m个外表面取向b
m
与第一单晶样品对应点的序号（m,
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n
m
），其中，p为一个循环周期采集的劳厄衍射花样的次数;m按照1~p顺序取值，依次获取第二单晶样品与第一单晶样品p个对应点序号；从多个对应点中选择前后连续的预定数量的对应点，确定所述前后连续的预定数量的对应点取向变化规律是否吻合；在吻合的情况下，所述前后连续的预定数量的对应点为对准点。
[0008]根据本专利技术提供的圆柱状单晶的三维定向及端面对准方法，基于所述第一、第二单晶样品的对准点，旋转第一和/或第二单晶样品，实现对准，包括根据对准点对应的第二单晶样品与第一单晶样品的位置序号之间的差值进行对准。
[0009]根据本专利技术提供的圆柱状单晶的三维定向及端面对准方法，所述从多个对应点中选择前后连续的预定数量的对应点，确定所述前后连续的预定数量的对应点取向前后变化规律是否吻合，包括：所述前后连续的预定数量的对应点对应的序号为等差数列，则判定所述前后连续的预定数量的对应点前后取向变化规律吻合。
[0010]根据本专利技术提供的圆柱状单晶的三维定向及端面对准方法，所述按照预定间隔采集单晶样品外缘侧面的劳厄衍射花样之前，采用电解抛光方法处理单晶样品表面应力层。
[0011]根据本专利技术提供的圆柱状单晶的三维定向及端面对准方法，按照预定间隔采集单晶样品外缘侧面的劳厄衍射花样，基于所述劳厄衍射花样确定单晶样品的循环周期，包括：控制单晶样品绕轴向进行360度的旋转，每预定间隔进行一次劳厄衍射花样采集；分别对采集的劳厄衍射花样进行指标化，并计算出每张劳厄衍射花样所对应采集单晶样品的位置的外表面法线取向；将取向信息转化成颜色信息，该颜色对应于标准反极图三角形中的rgb颜色信息；将取向信息对应的颜色绘制成取向分布图；根据单晶管的晶体对称性，基于所述取向分布图，得到所述单晶样品一个循环周期对应的度数。
[0012]根据本专利技术提供的圆柱状单晶的三维定向及端面对准方法，所述按照所述预定间隔采集待对准的第一、第二单晶样品一个循环周期的劳厄衍射花样，并得到第一、第二单晶样品的外表面取向信息，包括：将第一单晶样品沿轴向旋转一个循环周期，每预定间隔采集一张劳厄衍射花样；将第二单晶样品沿轴向旋转一个循环周期，每预定间隔采集一张劳厄衍射花样；分别对采集的劳厄衍射花样进行指标化，并计算出每张劳厄衍射花样所对应采集单晶样品的位置的外表面法线取向。
[0013]本专利技术还提供一种圆柱状单晶的三维定向及端面对准装置，包括：X射线发生器，用于产生X射线；样品台，用于固定圆柱状单晶样品，并执行处理器命令，实现圆柱状单晶样品的平移和旋转操作；
探测器，用于接收衍射线并得到劳厄衍射花样，所述衍射线通过X射线照射在单晶样品外表面后产生；处理器，用于根据第一、第二单晶样品的外表面取向信息确定第一、第二单晶样品的对准点及基于所述第一、第二单晶样品的对准点，控制样品台旋转第一和/或第二单晶样品，实现对准。
[0014]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述圆柱状单晶的三维定向及端面对准方法。
[0015]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上所述圆柱状单晶的三维定向及端面对准方法。
[0016]本专利技术提供的圆柱状单晶的三维定向及端面对准方法，充分考虑单晶的对称性问题，基于劳厄衍射原理对圆柱状单晶的外表面进行360度无损测量，实现两根圆柱状单晶的快速精确对准，通过计算机自动筛选计算，节约人工成本，同时提高对准效率。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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的附图。
[0018]图1是本专利技术提供的一种圆柱状单晶的三维定向及端面对准方法流程图；图2是本专利技术提供的圆柱状单晶的三维定向及端面对准装置示意图；图3是本专利技术提供的单晶样品旋转示意图；图4（a）是本专利技术提供的单晶样品外表面取向分布图；图4（b）是本专利技术提本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种圆柱状单晶的三维定向及端面对准方法，其特征在于，包括：按照预定间隔采集圆柱状单晶样品外缘侧面的劳厄衍射花样，基于所述劳厄衍射花样确定所述单晶样品的循环周期；按照所述预定间隔采集待对准的第一、第二单晶样品一个循环周期的劳厄衍射花样，并得到第一、第二单晶样品的外表面取向信息；根据所述第一、第二单晶样品的外表面取向信息确定第一、第二单晶样品的对准点；基于所述第一、第二单晶样品的对准点，旋转第一和/或第二单晶样品，实现对准。2.根据权利要求1所述的圆柱状单晶的三维定向及端面对准方法，其特征在于，根据所述第一、第二单晶样品的外表面取向信息确定第一、第二单晶样品的对准点，包括：依次计算第一单晶样品的每个外表面取向与第二单晶样品的第m个外表面取向b
m
之间的取向差，并从中选出最小值，记为，记录对应的第一单晶样品的外表面取向a
n
的序号n
m
，即得到第二单晶样品第m个外表面取向b
m
与第一单晶样品对应点的序号（m,n
m
），其中，p为一个循环周期采集的劳厄衍射花样的次数;m按照1~p顺序取值，依次获取第二单晶样品与第一单晶样品p个对应点序号；从多个对应点中选择前后连续的预定数量的对应点，并确定所述前后连续的预定数量的对应点取向变化规律是否吻合；在吻合的情况下，所述前后连续的预定数量的对应点为对准点。3.根据权利要求2所述的圆柱状单晶的三维定向及端面对准方法，其特征在于，基于所述第一、第二单晶样品的对准点，旋转第一和/或第二单晶样品，实现对准，包括根据对准点对应的第二单晶样品与第一单晶样品的位置序号之间的差值进行对准。4.根据权利要求2所述的圆柱状单晶的三维定向及端面对准方法，其特征还在于，所述从多个对应点中选择前后连续的预定数量的对应点，确定所述前后连续的预定数量的对应点取向前后变化规律是否吻合，包括：所述前后连续的预定数量的对应点对应的序号为等差数列，则判定所述前后连续的预定数量的对应点前后取向变化规律吻合。5.根据权利要求1所述的圆柱状单晶的三维定向及端面对准方法，其特征在于，所述按照预定间隔采集单晶样品外缘侧...
【专利技术属性】
技术研发人员：田雪，靳雪艺，张龙霞，
申请(专利权)人：威镝精工科技苏州有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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