一种用于薄膜样品的可拉伸变温X射线衍射仪样品支架

一种用于薄膜样品的可拉伸变温x射线衍射仪样品支架
技术领域
1.本实用新型属于分析测试技术领域，尤其涉及一种用于薄膜样品的可拉伸变温x射线衍射仪样品支架。


背景技术：

2.测角仪是x射线衍射仪中核心部分，用来精确测量衍射角。样品台位于测角仪中心轴，其要求样品表面严格地与测角仪中心轴重合。不同种类的样品如粉末、薄膜、块体均需要在测试过程中保证样品平整且表面与测角仪聚焦圆相切。粉末样品利用铝制空心样品架通过正压法及背压法等方式可以实现样品表面平整且样品与样品架周围平面相切。然而薄膜样品弹性大、易卷曲，在实际测试过程中，卷曲不平整的表面会影响信号，同时薄膜样品厚度不一，薄膜表面与聚焦圆的偏离会造成数据误差，故构建可拉伸薄膜样品且可调节薄膜样品高度的薄膜支架在实验室建设和测试中具有重要意义。cn 216646317u公开了一种x射线衍射仪用两轴薄膜样品台，所述样品台包括转接座、电动升降滑台、电动摆动滑台和垫块，所述电动升降滑台的上方可拆卸连接有所述垫块，不同厚度的薄膜样品通过更换不同厚度的垫块调节薄膜样品的高度，但上述样品台更换垫片步骤繁琐，并不适用于不同厚度的薄膜样品的大量测试且无法将易弯曲的薄膜表面拉平。
3.此外，变温x射线衍射需要配备专用变温样品台进行测试，市面上可购买的变温样品台造价昂贵且多适用于粉末样品。此类变温样品台测试薄膜样品时，由于薄膜样品受热过程中会发生卷曲等形变，薄膜平面与聚焦圆的偏离会影响分析测试结果，造成峰位偏移。因此赋予薄膜样品支架变温功能，将大大提高测试的准确性。
4.综上，研发具有变温功能的薄膜样品可拉伸xrd样品支架具有实际意义。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种用于薄膜样品的可拉伸变温xrd样品支架，通过对不同厚度的薄膜样品进行拉伸和高度调节，实现薄膜样品表面与测角仪中心轴重合，避免样品不平整影响分析测试结果；通过负载变温功能，实现薄膜样品原位变温测试。
6.为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
7.一种用于薄膜样品的可拉伸变温x射线衍射仪样品支架，结构包括样品固定架1、移动平台2，其特征在于，结构还包括带有应力传感器的第一夹具3、第二夹具4、第一滑槽5、第二滑槽6、顶丝7、丝杠8、螺丝9、进水导管10、出水导管11、刻度线12；所述样品固定架1与x射线衍射仪连接；所述顶丝7穿过样品固定架1与移动平台2连接，通过第一滑槽5带动移动平台2实现上下滑动；所述丝杠8分别穿过样品固定架1和带有应力传感器的第一夹具3，通过第二滑槽6带动带有应力传感器的第一夹具3实现上下移动，位移数值可通过刻度线12显示；所述第二夹具4通过螺丝9与带有应力传感器的第一夹具3固定；所述进水导管10和出水导管11与移动平台2的中空腔体连接。
8.作为优选，所述移动平台2的行程为0mm-20mm,移动精度为0.01mm。
9.作为优选，所述带有应力传感器的第一夹具3的移动行程为0mm-20mm,移动精度为0.5mm，刻度线12量程为0mm-20mm,精度为0.5mm，应力传感器的量程为0.01n-20n，精度为0.01n。
10.作为优选，所述移动平台2的温度调节范围为0℃到100℃，精度为1℃。
11.本实用新型通过两侧带有应力传感器的第一夹具3和第二夹具4固定样品，当薄膜样品放入移动平台2后，通过顶丝7调节移动平台2的高度，实现薄膜样品表面与测角仪中心轴重合，通过螺丝9调节第二夹具4的松紧，实现薄膜样品的固定与拉平；丝杠8可调节带有应力传感器的第一夹具3的高度，对薄膜样品进行拉伸并实现原位测试，应力传感器显示实时应力值，应变可由刻度线12获得；进水导管10和出水导管11与移动平台2的中空腔体连接，通过调节水温或油温，实现薄膜样品的变温测试；所述固定架1与x射线衍射仪连接，使所述薄膜样品与光源和探测器位于同一平面内。
12.有益效果：
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：当薄膜样品放入移动平台2后通过顶丝7调节移动平台2的高度，可实现不同厚度薄膜样品表面与测角仪中心轴重合，不需要根据不同厚度的薄膜样品加工不同的样品架，不但提高了测量效率，同时也避免重复加工样品台带来的浪费；带有应力传感器的第一夹具3和第二夹具4固定薄膜样品，可起到将薄膜样品拉平的作用，避免样品不平整遮挡光路影响测试结果；通过丝杠8调节带有应力传感器的第一夹具3的高度可对薄膜样品进行拉伸，实现拉伸状态下薄膜样品的原位测试，应力传感器显示实时应力值，应变由刻度线12获得；不同温度的循环水可通过进水导管10和出水导管11在移动平台2的中空腔体内循环，通过改变移动平台2的温度可实现薄膜样品的变温测试。
附图说明
14.图1为本实用新型的轴测图。
15.图2为本实用新型的俯视图。
16.图3为本实用新型的正视图。
17.图4为本实用新型的侧视图。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.本实用新型的目的是提供一种用于薄膜样品的可拉伸变温xrd样品支架，通过对不同厚度的薄膜样品进行拉伸和高度调节，实现薄膜样品表面与测角仪中心轴重合，避免样品不平整影响分析测试结果；通过负载变温功能，实现薄膜样品原位变温测试。
20.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
21.实施例1本实用新型的具体结构
22.图1为本实用新型实施例提供的一种用于薄膜样品的可拉伸变温x射线衍射仪样品支架的轴测图。图2至图4分别为其俯视图、正视图和侧视图。如图1至图4所示：一种用于薄膜样品的可拉伸变温x射线衍射仪样品支架主要包括样品固定架1、移动平台2、带有应力传感器的第一夹具3、第二夹具4、第一滑槽5、第二滑槽6、顶丝7、丝杠8、螺丝9、进水导管10、出水导管11、刻度线12；所述样品固定架1与x射线衍射仪连接；所述顶丝7穿过样品固定架1与移动平台2连接，通过第一滑槽5带动移动平台2实现上下滑动；所述丝杠8分别穿过样品固定架1和带有应力传感器的第一夹具3，通过第二滑槽6带动带有应力传感器的第一夹具3实现上下移动，位移数值可通过刻度线12计算；所属第二夹具4通过螺丝9与带有应力传感器的第一夹具3固定；所述进水导管10和出水导管11与移动平台2的中空腔体连接。
23.进一步的，所述固定架1与x射线衍射仪连接，使所述薄膜样品与光源和探测器位于同一平面内。
24.进一步的，所述移动平台2的行程为0mm-20mm,移动精度为0.01mm。
25.进一步的，所述带有应力传感器的第一夹具3的移动行程为0mm-20mm,移动精度为0.5mm，刻度线12量程为0mm-20mm,移动精度为0.5mm，应力传感器的量程为0.01n-20n，精度为0.01n。
26.进一步的，所述移动平台2的温度调节范围为0℃到100℃，精度为1℃。
27.实施例2本实用新型具体调平使用过程
28.将具有一定厚度的薄膜样品首先放入移动平台2上方，超出移动平台2的一侧薄膜用带有应力传感器的第一夹具3和第二夹具4夹住，调节螺丝9将其固定，超出移动平台2另一侧的薄膜用带有应力传感器的第一夹具3和第二夹具4夹住，通过螺丝9调节第二夹具4的松紧，实现薄膜样品的固定，随后转动丝杠8，带有应力传感器的第一夹具3和第二夹具4随丝杠8沿着第二滑槽6实现上下移动，实现薄膜样品的拉平；顶丝7穿过样品固定架1与移动平台2连接，调节顶丝7可第一滑槽5带动移动平台2实现上下滑动，使薄膜样品的上表面与测角仪中心轴重合。
29.薄膜拉伸功能：首先薄膜样品由支架两侧带有应力传感器的第一夹具3和第二夹具4固定，丝杠8分别穿过样品固定架1和带有应力传感器的第一夹具3，当转动丝杠时，带有应力传感器的第一夹具3随丝杠8沿着第二滑槽6实现上下移动，带有应力传感器的第一夹具3又同时带动第二夹具4和薄膜样品移动，从而实现拉伸的目的。应力传感器显示拉伸状态下实时的应力值，应变通过固定架1上的刻度线12读取。
30.薄膜变温测试功能：首先对薄膜样品进行拉伸固定和高度调节，使薄膜样品表面与测角仪中心轴重合，随后通过进水导管10和出水导管11向移动平台2的中空腔体内通入循环水或循环油，通过调节水温或油温调节移动平台2的温度进而改变薄膜样品的温度，实现薄膜样品的原位变温测试。

技术特征：
1.一种用于薄膜样品的可拉伸变温x射线衍射仪样品支架，结构包括样品固定架(1)、移动平台(2)，其特征在于，结构还包括带有应力传感器的第一夹具(3)、第二夹具(4)、第一滑槽(5)、第二滑槽(6)、顶丝(7)、丝杠(8)、螺丝(9)、进水导管(10)、出水导管(11)、刻度线(12)；所述样品固定架(1)与x射线衍射仪连接；所述顶丝(7)穿过样品固定架(1)与移动平台(2)连接，通过第一滑槽(5)带动移动平台(2)实现上下滑动；所述丝杠(8)分别穿过样品固定架(1)和带有应力传感器的第一夹具(3)，通过第二滑槽(6)带动带有应力传感器的第一夹具(3)实现上下移动，位移数值可通过刻度线(12)显示；所述第二夹具(4)通过螺丝(9)与带有应力传感器的第一夹具(3)固定；所述进水导管(10)和出水导管(11)与移动平台(2)的中空腔体连接。2.根据权利要求1所述的一种用于薄膜样品的可拉伸变温x射线衍射仪样品支架，其特征在于，所述移动平台(2)的行程为0mm-20mm，移动精度为0.01mm。3.根据权利要求1所述的一种用于薄膜样品的可拉伸变温x射线衍射仪样品支架，其特征在于，所述带有应力传感器的第一夹具(3)的移动行程为0mm-20mm，移动精度为0.5mm，刻度线(12)量程为0mm-20mm，精度为0.5mm，应力传感器的量程为0.01n-20n，精度为0.01n。4.根据权利要求1所述的一种用于薄膜样品的可拉伸变温x射线衍射仪样品支架，其特征在于，所述移动平台(2)的温度调节范围为0℃到100℃，精度为1℃。

技术总结
本实用新型的一种用于薄膜样品的可拉伸变温X射线衍射仪样品支架，属于分析测试技术领域，结构包括样品固定架(1)、移动平台(2)、带有应力传感器的第一夹具(3)、第二夹具(4)、第一滑槽(5)、第二滑槽(6)、顶丝(7)、丝杠(8)、螺丝(9)、进水导管(10)、出水导管(11)、刻度线(12)；本实用新型可实现不同厚度薄膜样品表面与测角仪中心轴重合，可实现拉伸状态下薄膜样品的原位测试，可实现薄膜样品的变温测试。可实现薄膜样品的变温测试。可实现薄膜样品的变温测试。


技术研发人员：马小婷 江源 李春晖 曹军刚 焦世惠 魏忠林
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：2023.05.26
技术公布日：2023/10/20