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申请/专利权人：安徽国科仪器科技有限公司

摘要：本发明涉及一种桌面式X射线吸收谱仪，包括始终位于同一罗兰圆上的X射线源、球面晶体、X射线探测器以及机械运动控制装置，机械运动控制机构包括晶体姿态调节机构、晶体位置调节机构和探测器位置调节机构；晶体姿态调节机构包括压电促动器和球面晶体支架，压电促动器呈正三角状排布安装在球面晶体支架的背面；球面晶体通过晶体姿态调节机构形成三种基本运动控制模式。通过三个促动器呈正三角状排布安装在球面晶体支架的背面的方式，可以较精确地调节球面晶体的位置和姿态，消除不同晶体切换时的位置偏差所带来的能量偏差，并可以确保将X射线光斑准确地反射并聚焦到X射线探测器上，有效提升用于不同能区的不同晶面在装配过程的复位精度。

主权项：1.一种桌面式X射线吸收谱仪，包括始终位于同一罗兰圆上的X射线源、球面晶体和X射线探测器，其特征在于，还包括机械运动控制装置，所述机械运动控制装置包括电机控制器和与所述电机控制器相连的晶体姿态调节机构、晶体位置调节机构和探测器位置调节机构；所述晶体姿态调节机构包括三个压电促动器和球面晶体支架，三个所述压电促动器呈正三角状排布安装在球面晶体支架的背面；所述球面晶体支架固定安装在晶体位置调节机构上；所述晶体位置调节机构和探测器位置调节机构均包括X轴线性位移台、Y轴线性位移台和旋转台，所述晶体位置调节机构中自上而下依次安装为X轴线性位移台、旋转台和Y轴线性位移台；探测器位置调节机构中自上而下依次安装为旋转台、Y轴线性位移台和X轴线性位移台；所述球面晶体安装在球面晶体支架；所述X射线源安装在光学平台；所述X射线探测器安装在探测器位置调节机构上；所述球面晶体通过晶体姿态调节机构形成三种基本运动控制模式：当调节球面晶体的水平角度时，形成的正三角形顶点上的压电促动器静止，底边上的两个压电促动器向相反的位置运动相同的距离，达到球面晶体在中心点的位置不变的情况下调节俯仰角度；当调节球面晶体俯仰角度时，形成的正三角形顶点上的压力促动器和底边上的两个压力促动器以设定的调节比例运动距离朝相反的方向运动，达到在球面晶体中心位置不发生改变的条件下进行球面晶体反射光斑位置的调节，使反射光斑准确地反射在X射线探测器的中心位置；其中，所述设定的调节比例运动距离的具体计算方式为：自定义需要调节Ψ角度，压电促动器P1T的调节距离为t1，压电促动器P2L和压电促动器P3R的调节距离为t2；则通过公式：t1＝R·tanΨt2＝L·tanψ 式中，R表示为三个压电促动器呈正三角形分布后形成的外接圆的外心到该三角形任一顶点的距离；D表示为该外接圆直径；L表示为外心到该正三角形任意一边的垂直距离；推导得到：以设定的2：1调剂比例运动距离朝相反的方向运动；当对球面晶体进行位置调节时，安装在球面晶体支架背面三个促动器以同样的距离朝相同的方向运动，即可在球面晶体俯仰角和水平角不发生改变时进行中心位置的前后调节；所述X射线源的出光口处装配有卡光狭缝；且所述X射线源一侧固设有光源调节支架；其中，所述光源调节支架包括支架底板、光源支撑柱、光源支架连接板、光源角度调节板、光源支架、光学调节器、固定压块以及圆柱，所述支架底板通过固定压块固定安装在标准光学面包板上，且通过光源支撑柱连接光源支架连接板；所述光源支架连接板侧部安装有光学调节器，以实现X射线光源整体在垂直于光路方向上的左右位置精确调整；所述光源角度调节板配合安装于光源支架连接板外缘面，且与光源支架连接板之间存在内嵌的沿着光路方向的间隙，以保证光源角度调节板在垂直于光路方向上进行线性平滑移动；所述光源支架通过圆柱固定安装在光源角度调节板，且其远离光源角度调节板的一面固定X射线源；所述圆柱与所述光源角度调节板间隙配合；所述X射线源的出光口处配备有准直管，在准直管的限光入射口处设置用于控制X射线源出口光斑位置的微调装置，微调装置包括反光镜、控制反光镜左右方向旋转角度的舵机驱动器、主控芯片、工作电源以及由光敏电阻组成的阵列式光敏电阻器，其中，舵机驱动器由传动皮带和驱动电机组成，驱动电机通过传动皮带与反光镜传动连接，从而通过调节驱动电机的转向，调节传动皮带的伸出长度，带动反光镜发生角度上的变化；阵列式光敏电阻器用于检测狭缝出口光斑的当前位置；主控芯片分别与阵列式光敏电阻器、舵机驱动器以及上位PC机电性连接，用于接收狭缝出口光斑的当前位置，并根据该出口光斑当前位置相对于预设的打在球面晶体正中心的标准光斑位置，所发生的偏移变化量，控制舵机驱动器通过调节调试光路中反光镜片角度实现对X射线源出口位置的调节。

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