[其他]新穎的測角儀

無效

• 申請號: 86107651
• 申請日: 1986-11-08
• 公開（公告）號: CN86107651A
• 公開（公告）日: 1987-05-20
• 發明（設計）人: 邁克爾·戈爾道斯基
• 申請（專利權）人: 菲利浦(北美)有限公司
• 主分類號: G01B5/24
• 分類號: G01B5/24;G01B15/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 奚漢民,肖春京

本發明涉及一種新型和獨特的測角儀的測量頭，用于利用X射線束測定樣品的角度位置，其精度在0.001°以上且不會產生位移，此外可以無級調整且穩定可靠。

各種商品化、可得到的測角儀已用了多年，例如：在X射線衍射計中結合某些特殊的設備，用于測量晶體和其他樣品的角度位置。這些先有的測角儀精度可達0.01°，對于一般的角度位置測量是足夠精確的。

近來問世的一種新型的雙軸衍射儀所要求的角度測量精度為以前所能達到精度的10倍。一般來說，在這種新型的雙軸衍射儀中，角度測量精度值為0.001°是必要的，而已發現以前的測角儀測樣品的角度位置不能達到這一分辨率。此外，調整測角儀，一旦將其固定在適當的位置，該測角儀的角度位置通常是不夠穩定的。事實上在以前的一些測角儀中，在作角度調節時，該被測的樣品因受力而移動。這對小樣品測量是不合適的，因為它們可能會偏離X射線束。還有，典型的測角儀采用相對滑動的部件，如軸承和直線滑軌，這些部件有難以接受的間隙，且難以予加載。因此，這些機構不能呈現良好的長期穩定性。

本發明提供一種新型、獨特的測角儀，克服了上述所有的困難。

本發明通過在懸臂桿中產生角偏轉的方法，消除了所有的間隙軸承結構等。在恰當的部位對該桿施加一個力，可使該樣品的位移等于零。

使測角儀達到高分辨率并且具有角度調整機械穩定性的這種新的設計和結構，具有廣泛的用途。測角頭通常用于調節光學裝置中的鏡子，而本發明的這些優點在這些裝置中也有較大的使用價值。

該新型測角儀的結構和優點，并不限于附圖中所示的，這些附圖是：

圖1為本發明新型測角儀的內部結構的透視圖;

圖1A為沿圖1中A-A的截面圖;

圖1B為沿圖1中B-B的截面圖;

圖2A是說明先有技術標準懸臂桿作用的示意圖;

圖2B是說明根據本發明的偏轉的示意圖;

圖3是本發明的部分結構示意圖;和

圖3A為沿圖3的C-C的截面圖。

圖1表示本發明的測角儀1的截面圖，其中安裝一懸臂桿2，使其從絲桿3的頂部伸出懸臂。懸臂桿2的頂端有一個樣品架5。絲桿3調節懸臂桿2的垂直高度。套筒4被固定在桿2的頂端，該筒的長度復蓋3桿的有效定位范圍。典型的，該桿的直徑可以為0.062英寸，其長度可為1.06英寸，而施加于該剛性套筒的力的作用點在離懸臂桿2頂端大約為其桿長的三分之二處。于是，對懸臂桿2，可以達到θ角位移。

在離懸臂桿2頂端距離L處，對剛性套筒4施加力P，其結果在桿2的下端將產生彎矩P×L。如圖2B中可以看到的那樣，該力矩使桿2向某一方向彎曲，其結果在桿端部5沒有產生位移，只使該端部產生一個角度偏轉θ。

正如圖2A中所看到的那樣，這與當負荷P加到標準懸臂桿2′端部5′時，使桿2′的偏轉不同。端部5′偏離該標準懸臂桿的中心位置位移量為δ，且旋轉角度為θ。因此，該位移δ使標準懸臂桿2′的端部5′偏離桿的中心軸。

另一方面，憑借本發明的結構，使桿2的端部5只發生角度的偏轉。已經發現，如果長度L被選擇約為該懸臂桿2長度的三分之二，那末將發生零位移的情況，因此，該新型的懸臂桿沒有位移，只有角度偏轉。

取消移動部件，對懸吊裝置達到長期穩定性是一個主要的有利因素。通過選擇合適的尺寸，桿2的應力便小，因而長期穩定性是有保證的。

正如圖1、1B和3中所見到的那樣，借助于調整裝置，可對測角儀1進行調節。有剛性套筒周圍有4個調整裝置6，彼此之間相隔成90°。通過這些調整裝置的適當調節（其調節方式將聯系圖3予以討論），兩對相對的調整裝置6在調節后用于固定該套筒。這是借助于調整裝置端頭處的圓形觸頭7而實現的。這些圓形觸頭7在剛性套筒4的淬硬而平整面上，推套筒4，從而可進行穩定的相互垂直的調節。

圖3表示一個調整裝置6的結構，它有一條帶標準公制螺紋的內螺桿8。該內螺桿8被擰入采用英制螺紋的外螺桿9之中。該較大的螺桿9被擰入調整裝置6的殼體10之中，這樣，當該大螺桿被轉一圈時，內螺桿8被推進一個螺距差值。該螺距差值的小推進比普通的千分尺要靈敏得多。

舉例來說，內螺桿8使用螺距為0.50毫米的公制螺紋，而外螺桿9使用每英寸有48個螺紋（螺距0.53毫米）的英制螺紋，于是，該較大的外螺桿9向前擰一圈便使該內螺桿8向前進了0.03毫米（0.0012英寸或1.2密耳）。該較大的外螺桿9每轉一圈使內螺桿8產生1.2密耳的位移，這比普通千分尺的靈敏度要高25倍。螺桿旋轉約5°，該角度變化將等于0.001°。