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原文传递一种用于X射线掠入射衍射的原位拉伸装置及实验方法

专利名称：	一种用于X射线掠入射衍射的原位拉伸装置及实验方法
摘要：	本发明涉及一种用于X射线掠入射衍射的原位拉伸装置及实验方法。该用于X射线掠入射衍射的原位拉伸装置包括：固定框架、压块、可动夹头、可动压块、拉伸部件；其中：固定框架的内侧壁上设有导槽；压块通过螺钉或螺栓连接于固定框架的前端；可动压块通过螺钉或螺栓连接于可动夹头的端面；可动夹头的两端位于导槽内；固定框架相对于压块的一端设有通孔；拉伸部件穿过通孔与可动夹头连接，用于带动可动夹头沿导槽运动。本发明提供的原位拉伸装置是为薄膜样品掠入射衍射测试提供加载的装置，能够实现对于样品的拉伸，实现对薄膜样品在外加应力下沿轴向的GIXRD测量。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国石油大学(北京)
发明人：	姜大强;蒋小华;崔立山;刘亦农;杨虹
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-02T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201910260822.6
公开号：	CN109884098A
代理机构：	北京三友知识产权代理有限公司
代理人：	姚亮;任默闻
分类号：	G01N23/20025(2018.01);G;G01;G01N;G01N23
申请人地址：	102249 北京市昌平区府学路18号
主权项：	1.一种用于X射线掠入射衍射的原位拉伸装置，其包括：固定框架、压块、可动夹头、可动压块、拉伸部件；其中：所述固定框架的内侧壁上设有导槽；所述可动夹头的两端位于所述导槽内；所述压块通过螺钉或螺栓连接于所述固定框架的前端，用于固定X射线掠入射衍射样品的一端；所述可动压块通过螺钉或螺栓连接于所述可动夹头的端面，用于固定X射线掠入射衍射样品的另一端；所述固定框架相对于所述压块的一端设有通孔；所述拉伸部件穿过所述通孔与所述可动夹头连接，用于带动所述可动夹头沿所述导槽运动。 2.根据权利要求1所述的原位拉伸装置，其中，在使用状态下，X射线掠入射衍射样品的上表面高于该原位拉伸装置，该原位拉伸装置不遮挡入射的X射线。 3.根据权利要求1或2所述的原位拉伸装置，其中，所述固定框架的上表面不高于所述可动夹头的最高点。 4.根据权利要求1-3任一项所述的原位拉伸装置，其中，所述固定框架的上表面与所述可动夹头的最高点位于同一水平面上。 5.根据权利要求1所述的原位拉伸装置，其中，所述拉伸部件包括丝杠和螺母，其中，所述丝杠穿过所述通孔与所述可动夹头连接，所述螺母设置于所述丝杠上；优选地，所述丝杠的螺距为0.5mm-2.0mm，更优选为0.5mm。 6.根据权利要求1所述的原位拉伸装置，其中，所述固定框架为矩形。 7.根据权利要求1所述的原位拉伸装置，其中，所述固定框架的前端与X射线掠入射衍射样品接触的部位经过倒圆处理。 8.根据权利要求1所述的原位拉伸装置，其中，所述可动夹头与X射线掠入射衍射样品接触的部位经过倒圆处理。 9.一种用于X射线掠入射衍射的原位拉伸实验方法，其是通过权利要求1-8任一项所述的原位拉伸装置进行的，该方法包括以下步骤： (1)将X射线掠入射衍射样品的一端通过压块与固定框架固定压紧，将样品的另一端通过可动压块与可动夹头固定压紧，在样品上画上标距标记，此时样品应变为零； (2)将装载好样品的原位拉伸装置放置于XRD衍射仪的旋转样品台中心，使原位拉伸装置的拉伸轴方向位于X射线束入射方向与XRD衍射仪的探测器确定的平面内； (3)通过控制XRD调整χ轴旋转以及Z轴高度，收集入射X射线束，保证入射X射线束与样品表面平行，此时，固定原位拉伸装置不动，控制XRD将入射X射线束调整到与样品表面成ω角的掠入射位置，调整好后，设定探测器的接收角度进行扫描接收衍射束； (4)通过拉伸部件带动可动夹头运动，对样品施加载荷进行单向拉伸，在每个特征变形量达到时，停止拉伸，使样品处于保载状态，此时利用X射线掠入射衍射重复步骤(3)的过程，并记录试验材料衍射峰的强度和位置变化情况； (5)通过对形变过程中材料中各相衍射峰信息的统计处理，由衍射峰位置的偏移来计算相的微观应变随样品宏观应变变化特征，揭示薄膜材料的微观变形行为，完成实验。 10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述X射线束以0°-2°的掠入射角度照射到样品上产生X射线衍射。
所属类别：	发明专利