Рентгеновская низкотемпературная камера

iц7! 2743

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.07.78 (21) 2650957/18-25 (51) М. Кл. G 01N 23/20 с присоединением заявкп №

Государстввнный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.80. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.80 (53) УДК 621.386.8 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

О. П. Захаров

l 1

1 (, (71) Заявитель (54) ЕН 1 ГEHOBCKA5l HH3KOTEMIIEPATYP HA/3

Изобретение относится к области применения рентгеновских лучей для исследования материалов, а более конкретно — к использованию дифракции рентгеновских лучей для изучения монокристаллов при низких температурах.

Известна низкотемпературная приставка (1) к рентгеновскому дифрактометру с отдувом образца потоком холодного газа, допускающая вращение образца в процес- 10 се испытаний, но не обеспечивающая возможность их проведения при температурах ниже точки кипения жидкого азота.

Известна также рентгеновская низкотемпературная камера (2) с устройством 15 вращения образца вокруг нормали к его поверхности. В этой камере привод поворота держателя образца пропущен через полость хладопровода, что вызывает увеличение расхода хладагента и затрудняет 20 достижение геллиевых температур на образце вследствие притока тепла извне по приводу. Кроме того, в ней нет возможности поворачивать образец вокруг второй оси. 25

Ближайшим к изобретению техническим решением является рентгеновская низкотемпературная камера (3), содержащая вакуумный сосуд с заключенным в него держателем образца и окнами для пропуска- 30 ния рентгеновских лучей, механизм поворота держателя образца и средства измерения углов поворота.

Недостатком прототипа является то, что в охлаждаемый объем рабочей камеры происходит приток тепла по деталям механизма поворота образца и от нагретых средств подсветки шкалы, что увеличивает расход хладагента. Кроме того, в камере нет возможности производить поворот образца вокруг второй оси, перпендикулярной нормали к поверхности образца, что ограничивает ее экспериментальные возможности.

Целью изобретения является расширение температурного диапазона исследований в сторону низких температур и расширение экспериментальных возможностей при исследовании монокристаллов.

Для решения поставленной задачи в рентгеновской низкотемпературной камере, содержащей вакуумный сосуд с заключенным в него держателем образца и окнами для пропускания рентгеновских лучей, механизм поворота держателя образца и средства измерения углов поворота, вакуумный сосуд выполнен в виде двух соединенных между собой гибкими трубопроводами камер, из которых одна неподвижна и является емкостью с запасом хладагента, а вторая — подвижна относительно первой, 712743

)5

СССР снабжена окнами для пропускания рентгеновских лучей и жестко соединена с держателем образца, установленным с возможностью поворота вокруг по крайней мере двух взаимноперпендикулярных осей.

На чертеже показана схема низкотемпературной камеры в начальном положении, т. е. когда углы поворота образца вокруг осей равны нулю.

Образец 1, закрепленный в держателе 2, расположен в подвижной рабочей камере

3, выполненной в виде концентрических тепловых экранов, разделенных вакуумным пространством. Держатель 2 жестко закреплен в рабочей камере 3, в которой имеются окна 4 для пропускания рентгеновских лучей. Камера 3 жестко связана с осью в1>ап енпя 5, которая совпадает с нормалью к поверхности образца. Ось 5 связана с корпусом 6, который по pyre 7 может поворачиваться вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной оси 5 (нормально поверхности чертежа) . Хладагент 8 хранится в сосуде 9, неподвижно закрепленном на дуге 7. Гибкий трубопровод 10 служит для подачи хладагента 8 к держателю образца, а гибкие трубопроводы 11 являются тепловыми экранами для трубопровода 10 и разделены вакуумным пространством. Дуга 7 закреплена на осповаппи 12. Вся низкотемпературная камера установлена на посадочное место 13 рентгеновского гониометра.

Камера работает следующим образом.

После наполнения сосуда 9 хладагентом 8 последний по трубопроводу 10 поступает к держателю образца 2. Образец 1, закрепленный в держателе, охлаждается до заданной температуры. Через окна 4 рентгеновские лучи падают на образец и отражаются от него в детектор. Образец поворачивают вокруг нормали к его поверхности, используя ось 5, а вокруг горизонтальной оси — передвигая по дуге 7. Неподвижный сосуд 9 и подвижная рабочая камера 3 со20

45 единены друг с другом посредством гибких трубопроводов 10 и 11, так что интервал поворота вокруг нормали к поверхности образца + 180, а вокруг перпендикулярной ей оси л-60 .

Предлагаемая низкотемпературная камера позволяет проводить рентгеновские исследования монокристаллических образцов при температурах до 4,2 К, так как пути подвода тепла извне крайне ограничены, и при этом в широкой области сферы отражений, что существенно расширяет экспериментальные возможности камеры по сравнению с известными.

Формула изобретения

Рентгеновская низкотемпературная камера, содержащая вакуумный сосуд с заключенным в него держателем образца и окнами для пропускания рентгеновских лучей, механизм поворота держателя образца и средства измерения углов поворота, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения температурного диапазона исследований в сторону низких температур, вакуумный сосуд выполнен в виде двух соединенных между собой гибкими трубопроводами камер, из которых одна неподвижна и является емкостью с хладагентом, а вторая — подвижна относительно нее, снабжена окнами для пропускания рентгеновских лучей и жестко соединена с держателем образца, установленным с возможностью поворота вокруг по крайней мере двух взаимно перпендикулярных осей, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации установки УРНТ-180, М., В/О «Техснабэкспорт», 1973, с. 19.

2. Лвторское свидетельство СССР № 564581, кл. G 01N 23/20, 1975.

3. Лвторское свидетельство № 505947, кл. G 01N 23/04, 1974.

712743

Составитель Е. Сидохин

Техред А. Камышникова

Корректор P. Беркович

Редактор Н. Коляда

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2663/6 Изд. № 101 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5