本實(shí)用新型屬于X射線衍射實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種多晶X射線衍射儀樣品臺(tái)的動(dòng)態(tài)施力裝置。

背景技術(shù)：

多晶X射線衍射技術(shù)是檢測(cè)材料晶體結(jié)構(gòu)、晶粒大小、晶胞參數(shù)、結(jié)晶度以及取向度等結(jié)構(gòu)的重要表征手段。晶體結(jié)構(gòu)、晶粒大小、晶胞參數(shù)等結(jié)構(gòu)信息可以通過(guò)衍射峰位置強(qiáng)度來(lái)區(qū)分；結(jié)晶度高低可以通過(guò)衍射峰面積與非晶峰面積的比值獲得；取向度的大小和方向可以利用得拜光斑峰強(qiáng)獲得。然而，目前多晶X射線衍射儀檢測(cè)往往局限于對(duì)材料最終狀態(tài)(離線狀態(tài))的表征，也就是說(shuō)材料在受完力后是什么樣的狀態(tài)可以采用XRD表征出來(lái)，可是對(duì)材料在不同的受力過(guò)程中晶體結(jié)構(gòu)的連續(xù)變化過(guò)程目前卻缺乏有效的表征平臺(tái)。而且材料在受力后由于應(yīng)力松弛、熱環(huán)境等變化，其實(shí)內(nèi)部結(jié)構(gòu)可能已經(jīng)發(fā)生了改變，不再是剛剛受力的狀態(tài)，因此離線方法有其使用局限性。

目前，多晶X射線衍射儀的主要生產(chǎn)廠商有德國(guó)布魯克公司(Bruker)、日本理學(xué)公司(Rigaku)荷蘭帕納科(Panalytical)以及國(guó)內(nèi)的丹東衍射儀公司。這些公司目前都還沒(méi)有專門的適用于多晶X射線衍射儀測(cè)量使用的樣品受力狀態(tài)下專用檢測(cè)樣品臺(tái)。

經(jīng)文獻(xiàn)檢索查詢，在同步輻射光源下有適用于在線測(cè)量樣品受力狀態(tài)下衍射信息的專用檢測(cè)樣品臺(tái)，可是這種裝置并不適用常規(guī)的粉末衍射儀，且價(jià)格昂貴，不具有普適性。

總之，現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題是：多晶X射線衍射儀樣品臺(tái)無(wú)法不同受力大小、受力方向以及受力速度的在線檢測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種多晶X射線衍射儀樣品臺(tái)動(dòng)態(tài)施力裝置，使多晶X射線衍射儀樣品臺(tái)實(shí)現(xiàn)不同受力大小、受力方向以及受力速度的多晶X射線衍射在線檢測(cè)。

實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)解決方案為：

一種多晶X射線衍射儀樣品臺(tái)動(dòng)態(tài)施力裝置，包括與樣品臺(tái)固定連接的施力基座， 在所述施力基座上設(shè)有分別與試樣兩端固定連接的夾頭前橫梁和夾頭后橫梁，所述夾頭前橫梁與夾頭后橫梁相互平行，且與試樣軸線垂直，還包括二根相互平行的正反螺紋滾珠絲杠，所述夾頭前橫梁和夾頭后橫梁均與所述正反螺紋滾珠絲杠垂直，所述夾頭前橫梁和夾頭后橫梁的兩端通過(guò)螺孔分別套裝在所述正反螺紋滾珠絲杠上，所述正反螺紋滾珠絲杠的一端設(shè)有傳動(dòng)齒輪，所述傳動(dòng)齒輪與一驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)齒輪嚙合。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為：

樣品在進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)測(cè)定時(shí)，可在不同受力大小、受力方向以及受力速度一實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)，從而獲得樣品在受力狀態(tài)下的晶體結(jié)構(gòu)信息以及受力前后的晶體結(jié)構(gòu)，結(jié)晶度以及取向度的變化情況等。

該裝置并不需要改變?cè)袠悠放_(tái)，只是在原樣品臺(tái)的加裝一個(gè)施力裝置，因此這種設(shè)計(jì)最大程度的保留了原樣品的使用功能，增加了施力裝置的可操作性和實(shí)用性，制造成本相對(duì)低廉，擴(kuò)展了現(xiàn)有多晶衍射儀的使用范圍。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型多晶X射線衍射儀樣品臺(tái)動(dòng)態(tài)施力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1.載荷顯示器，2.夾頭后橫梁(力傳感器)，3.正反螺紋滾珠絲杠，4.試樣固定螺栓，5.驅(qū)動(dòng)裝置，6.傳動(dòng)齒輪，7.夾頭前橫梁，8.裝置固定孔，9.試樣。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型多晶X射線衍射儀樣品臺(tái)動(dòng)態(tài)施力裝置，包括與樣品臺(tái)固定連接的施力基座，在所述施力基座上設(shè)有分別與試樣9兩端固定連接的夾頭前橫梁7和夾頭后橫梁2，所述夾頭前橫梁7與夾頭后橫梁2相互平行，且與試樣9軸線垂直，還包括二根相互平行的正反螺紋滾珠絲杠3，所述夾頭前橫梁7和夾頭后橫梁2均與所述正反螺紋滾珠絲杠3垂直，所述夾頭前橫梁7和夾頭后橫梁2的兩端通過(guò)螺孔分別套裝在所述正反螺紋滾珠絲杠3上，所述正反螺紋滾珠絲杠3的一端設(shè)有傳動(dòng)齒輪6，所述傳動(dòng)齒輪6與一驅(qū)動(dòng)裝置5通過(guò)齒輪嚙合。

施力裝置在裝置固定孔8加裝固定螺栓與X射線衍射儀的樣品臺(tái)連接。

當(dāng)右側(cè)數(shù)控伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置5工作時(shí)，通過(guò)中間的齒輪驅(qū)動(dòng)兩側(cè)齒輪6連同絲杠3同步轉(zhuǎn)動(dòng)，

這兩根正反螺紋的滾珠絲杠3轉(zhuǎn)動(dòng)使得夾頭后橫梁2和夾頭前橫梁7將同步的接近或分 離，試件夾在這兩個(gè)夾頭間，便受到了拉伸或壓縮，

由于夾頭的同步反向運(yùn)動(dòng)，試在受力變形的過(guò)程中，中部區(qū)域位移很小，便于連續(xù)跟蹤觀察。

所述夾頭前橫梁7和夾頭后橫梁2均為剪力梁結(jié)構(gòu)，并與一載荷顯示器1電連接。

所述驅(qū)動(dòng)裝置5為數(shù)控伺服電機(jī)，夾頭前橫梁7和夾頭后橫梁2的位移與所述驅(qū)動(dòng)裝置5的轉(zhuǎn)動(dòng)角度成正比。

對(duì)試樣施力的過(guò)程中裝置通過(guò)力、位移傳感器，控制試樣的受力及變形，并通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)過(guò)程的加載速率或位移速率可控。

當(dāng)數(shù)控伺服電機(jī)工作時(shí)，通過(guò)中間的齒輪驅(qū)動(dòng)兩側(cè)齒輪連同絲杠同步轉(zhuǎn)動(dòng)，這兩根正反螺紋的滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)使得兩個(gè)夾頭橫梁將同步的接近或分離，將試件夾在這兩個(gè)夾頭間，便受到了拉伸或壓縮，由于夾頭的同步反向運(yùn)動(dòng)，試件在受力變形的過(guò)程中，中部區(qū)域位移很小，便于連續(xù)跟蹤觀察。其中，夾頭橫梁設(shè)計(jì)成剪力梁結(jié)構(gòu)，作為應(yīng)變電測(cè)的力傳感器，試驗(yàn)施加的力值信號(hào)將予以測(cè)試和輸出，并由載荷顯示器指示。試驗(yàn)過(guò)程的夾頭橫梁位移(試樣變形)由數(shù)控電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度給出。