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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920217674.5 (22)申请日 2019.02.20 (73)专利权人 四川大学 地址 610065 四川省成都市武侯区一环路 南一段24号四川大学 （望江校区） (72)发明人 郑卓徐玲 (74)专利代理机构 成都众恒智合专利代理事务 所(普通合伙) 51239 代理人 王育信 (51)Int.Cl. G01N 23/201(2018.01) G01N 23/20008(2018.01) G01N 23/20033(2018.01) (54)实用新型名称 一种用于。
2、小角X射线散射测量的样品旋转装 置 (57)摘要 一种用于小角X射线散射测量的样品旋转装 置， 涉及液体X射线散射实验技术领域。 一种包括 旋转装置、 与旋转装置连接的加热装置、 与旋转 装置连接的拉伸装置， 以及控制器， 控制器连接 至旋转装置和拉伸装置； 拉伸装置包括对称设置 在样品台两侧的第一固定装置和第二固定装置、 两个垂直连接至第一固定装置两端的左旋螺杆、 两个垂直连接至第二固定装置两端的右旋螺杆、 两个连接左旋螺杆和右旋螺杆的连接部、 连接至 左旋螺杆的驱动装置。 上述用于小角X射线散射 测量的样品旋转装置能够在测量的过程中同时 对材料进行加热和拉伸， 实现原位研究材料在热 处理和。
3、应变的复杂加工过程中的材料的结构演 变和性能关系， 具有跨结构尺度、 多可控变量等 优点。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 209606351 U 2019.11.08 CN 209606351 U 1.一种用于小角X射线散射测量的样品旋转装置， 其特征在于， 其包括旋转装置、 与所 述旋转装置连接的加热装置、 与所述旋转装置连接的拉伸装置和控制器， 所述控制器连接 至所述旋转装置和所述拉伸装置； 所述旋转装置包括外壳、 设置在所述外壳内的第一齿轮和第二齿轮、 设置在所述外壳 外侧且转轴穿过所述外壳与第一齿轮连接的第一电机、 与所述第二齿轮连接的轴承、 与所 述外壳配合且设置有安装。
4、孔的盖板、 设置在所述安装孔且与所述轴承固定连接的旋转台和 设置在所述旋转台上的样品台， 所述第一齿轮和所述第二齿轮外齿合， 且所述第一齿轮的 直径小于所述第二齿轮的直径， 所述第二齿轮、 所述轴承和所述旋转台同轴心， 所述拉伸装 置与所述旋转台连接， 所述加热装置与所述样品台连接； 所述拉伸装置包括对称设置在所述样品台两侧的第一固定装置和第二固定装置、 两个 垂直连接至所述第一固定装置两端的左旋螺杆、 两个垂直连接至所述第二固定装置两端的 右旋螺杆、 两个连接所述左旋螺杆和右旋螺杆的连接部、 连接至所述左旋螺杆的驱动装置。 2.根据权利要求1所述的一种用于小角X射线散射测量的样品旋转装置， 。
5、其特征在于， 所述第一固定装置和所述第二固定装置均包括与旋转台滑动连接的底座和固定板， 所述底 座通过螺钉与所述固定板可拆卸连接， 待测样品固定在所述底座和所述固定板之间。 3.根据权利要求2所述的一种用于小角X射线散射测量的样品旋转装置， 其特征在于， 所述底座的两端开设有垂直于所述底座延伸方向的螺纹孔， 所述左旋螺杆或所述右旋螺杆 通过所述螺纹孔与所述底座连接。 4.根据权利要求3所述的一种用于小角X射线散射测量的样品旋转装置， 其特征在于， 所述驱动装置包括第二电机， 所述第二电机的转轴连接至左旋螺杆。 5.根据权利要求1-4任一项所述的一种用于小角X射线散射测量的样品旋转装置， 其特 。
6、征在于， 所述加热装置包括温度传感器、 电加热棒和控温箱， 所述控温箱的进口连接所述温 度传感器， 所述控温箱的出口连接所述电加热棒， 所述温度传感器和所述电加热棒均设置 在所述样品台上。 权利要求书 1/1 页 2 CN 209606351 U 2 一种用于小角X射线散射测量的样品旋转装置 技术领域 0001 本实用新型涉及X射线散射实验技术领域， 具体而言， 涉及一种用于小角X射线散 射测量的样品旋转装置。 背景技术 0002 小角X射线散射(Small Angle X-Ray Scattering， SAXS)是在纳米尺度上研究物 质几何结构的一种物理手段， 广泛应用于各向同性和各向异性。
7、结构材料研究。 对于各向异 性样品， 若要测量某个方向上的一维散射曲线， 通常需要对样品进行在垂直于光束的平面 内进行适当旋转， 以便使相应的图像位于光斑的垂直方向， 从而获得最佳的空间分辨率和 最小散射角度。 传统的使用样品旋转装置实现上述操作， 但是传统的样品旋转装置没有加 热和拉伸功能， 因此， 不能用来研究材料在热处理条件下的结构演变和材料在应变下的结 构演变， 因而在原位研究材料在复杂加工过程中的材料结构与性能关系上具有局限性。 实用新型内容 0003 本实用新型的目的在于提供一种用于小角X射线散射测量的样品旋转装置， 上述 装置能够在测量的过程中同时对材料进行加热和拉伸， 因而能够。
8、原位研究材料在热处理和 应变条件下的结构演变。 上述用于小角X射线散射测量的样品旋转装置在材料应变条件下 同时对材料施加加热处理， 能够原位研究材料在复杂加工过程中的材料结构与性能关系， 具有跨结构尺度、 多可控变量等优点。 0004 本实用新型的实施例是这样实现的： 0005 一种用于小角X射线散射测量的样品旋转装置， 其包括旋转装置、 与旋转装置连接 的加热装置、 与旋转装置连接的拉伸装置， 以及控制器， 控制器连接至旋转装置和拉伸装 置； 0006 旋转装置包括外壳、 设置在外壳内的第一齿轮和第二齿轮、 设置在外壳外侧且转 轴穿过外壳与第一齿轮连接的第一电机、 与第二齿轮连接的轴承、 与。
9、外壳配合且设置有安 装孔的盖板、 设置在安装孔且与轴承固定连接的旋转台和设置在旋转台上的样品台， 第一 齿轮和第二齿轮外齿合， 且第一齿轮的直径小于第二齿轮的直径， 第二齿轮、 轴承和旋转台 同轴心， 拉伸装置与旋转台连接， 加热装置与样品台连接； 0007 拉伸装置包括对称设置在样品台两侧的第一固定装置和第二固定装置、 两个垂直 连接至第一固定装置两端的左旋螺杆、 两个垂直连接至第二固定装置两端的右旋螺杆、 两 个连接左旋螺杆和右旋螺杆的连接部、 连接至左旋螺杆的驱动装置。 0008 进一步地,在本实用新型较佳的实施例中， 上述第一固定装置和第二固定装置均 包括与旋转台滑动连接的底座和固定板。
10、， 底座通过螺钉与固定板可拆卸连接， 待测样品固 定在底座和固定板之间。 0009 进一步地,在本实用新型较佳的实施例中， 上述底座的两端开设有垂直于底座延 伸方向的螺纹孔， 左旋螺杆或右旋螺杆通过螺纹孔与底座连接。 说明书 1/4 页 3 CN 209606351 U 3 0010 进一步地,在本实用新型较佳的实施例中， 上述驱动装置包括第二电机， 第二电机 的转轴连接至左旋螺杆。 0011 进一步地,在本实用新型较佳的实施例中， 上述加热装置包括温度传感器、 电加热 棒和控温箱， 控温箱的进口连接温度传感器， 控温箱的出口连接电加热棒， 温度传感器和电 加热棒均设置在样品台上。 0012 。
11、本实用新型实施例的有益效果是： 本实用新型的用于小角X射线散射测量的样品 旋转装置能够在测量的过程中同时对材料进行加热和拉伸， 实现原位研究材料在热处理和 应变的复杂加工过程中的材料的结构演变和性能关系， 具有跨结构尺度、 多可控变量等优 点。 附图说明 0013 为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案， 下面将对实施例中所需要使用 的附图作简单地介绍， 应当理解， 以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例， 因此不应被 看作是对范围的限定， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可 以根据这些附图获得其他相关的附图。 0014 图1为本实用新型实施例用于小角X射线散。
12、射测量的样品旋转装置和待测样品的 结构示意图； 0015 图2为本实用新型实施例旋转装置的结构示意图； 0016 图3为本实用新型实施例加热装置、 拉伸装置、 样品台的结构示意图。 0017 图标： 100-用于小角X射线散射测量的样品旋转装置； 110-旋转装置； 130-加热装 置； 140-拉伸装置； 150-控制器； 190-待测样品； 111-外壳； 112-第一齿轮； 113-第二齿轮； 114-第一电机； 115-轴承； 116-盖板； 117-旋转台； 118-样品台； 121-凹槽； 122-安装孔； 131- 温度传感器； 132-电加热棒； 133-控温箱； 141-第一。
13、固定装置； 142-第二固定装置； 143-左旋 螺杆； 144-右旋螺杆； 145-连接部； 146-底座； 147-固定板； 148-第二电机。 具体实施方式 0018 为使本实用新型实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 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 述的实施例是本实用新型一部分实施例， 而不是全部的实施例。 通常在此处附图中描述和 示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。 0019 因此， 以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求 保护的本实用新型的范围， 而。
14、是仅仅表示本实用新型的选定实施例。 基于本实用新型中的 实施例， 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都 属于本实用新型保护的范围。 0020 应注意到： 相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项， 因此， 一旦某一项在一 个附图中被定义， 则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。 0021 在本实用新型的描述中， 需要说明的是， 术语 “中心” 、“上” 、“下” 、 等指示的方位或 位置关系为基于附图所示的方位或位置关系， 或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方 位或位置关系， 仅是为了便于描述本实用新型和简化描述， 而不是指示或暗示所指的装置 说。
15、明书 2/4 页 4 CN 209606351 U 4 或元件必须具有特定的方位、 以特定的方位构造和操作， 因此不能理解为对本实用新型的 限制。 此外， 术语 “第一” 、“第二” 等仅用于区分描述， 而不能理解为指示或暗示相对重要性。 0022 在本实用新型的描述中， 还需要说明的是， 除非另有明确的规定和限定， 术语 “设 置” 、“连接” 应做广义理解， 例如， 可以是固定连接， 也可以是可拆卸连接， 或一体地连接； 可 以是机械连接， 也可以是电连接； 可以是直接相连， 也可以通过中间媒介间接相连， 可以是 两个元件内部的连通。 对于本领域的普通技术人员而言， 可以具体情况理解上述术。
16、语在本 实用新型中的具体含义。 0023 实施例 0024 请参照图1， 本实施例提供一种用于小角X射线散射测量的样品旋转装置100， 其包 括旋转装置110、 加热装置130、 拉伸装置140和控制器150。 上述加热装置130设置在旋转装 置110上， 用于检测并加热待测样品190的温度。 用于拉伸待测样品190的拉伸装置140也设 置在上述旋转装置110上。 控制器150连接至旋转装置110和拉伸装置140， 用以控制二者的 工作。 0025 请参照图2， 旋转装置110包括外壳111、 第一齿轮112、 第二齿轮113、 第一电机114、 轴承115、 盖板116、 旋转台117和样品。
17、台118。 上述外壳111和盖板116配合形成空腔， 第一齿 轮112、 第二齿轮113和轴承115设置在上述空腔中。 其中， 第一齿轮112和第二齿轮113外齿 合， 且靠近外壳111。 轴承115的部分套设在第二齿轮113的凹槽121中。 盖板116上设置有安 装孔122， 旋转台117设置在安装孔122中并与轴承115固定连接。 样品台118固定设置在旋转 台117上。 第一电机114的转轴与第一齿轮112的中心轴连接。 第二齿轮113、 轴承115和旋转 台117同轴心。 第一齿轮112的直径小于第二齿轮113的直径。 第一电机114转动带动第一齿 轮112旋转， 第二齿轮113对第一。
18、齿轮112的旋转进行放大。 当第一齿轮112转过一个较大的 角度时， 由于第一齿轮112的直径远远小于第二齿轮113， 因而第二齿轮113转过一个较小的 角度。 第二齿轮113进而带动轴承115、 旋转台117转动， 由于第二齿轮113、 轴承115和旋转台 117三者同轴， 三者转过的角度相同。 第一电机114与控制器150连接， 进而控制旋转装置110 的旋转。 旋转装置110能够带动待测样品190在垂直于光束的平面内进行适当旋转， 从而获 得最佳的空间分辨率和最小的散射角度， 方便获得各向异性样品的一维散射曲线。 0026 请参照图1和图3， 加热装置130包括温度传感器131、 电加热。
19、棒132和控温箱133。 控 温箱133的进口连接温度传感器131， 出口连接电加热棒132。 温度传感器131和电加热棒132 均设置在样品台118上。 0027 请继续参照图1和图3， 拉伸装置140包括第一固定装置141、 第二固定装置142、 两 个左旋螺杆143、 两个右旋螺杆144、 连接部145和驱动装置。 第一固定装置141和第二固定装 置142对称设置在样品台118两侧。 两个左旋螺杆143分别垂直连接至第一固定装置141的两 端。 两个右旋螺杆144分别垂直连接至第二固定装置142的两端。 每组左旋螺杆143和右旋螺 杆144之间通过连接部145连接。 驱动装置连接至左旋螺。
20、杆143。 请继续参照图3， 第一固定装 置141和第二固定装置142均包括与旋转台117滑动连接的底座146和固定板147。 底座146通 过螺钉与固定板147可拆卸连接。 使用时， 待测样品190固定在底座146和固定板147之间。 底 座146的两端开设有垂直于底座146延伸方向的螺纹孔， 左旋螺杆143或右旋螺杆144通过螺 纹孔与底座146连接。 驱动装置包括两个第二电机148， 上述第二电机148的转轴连接至左旋 螺杆143。 第二电机148与控制器150连接， 通过控制器150开启第二电机148时， 左旋螺杆143 说明书 3/4 页 5 CN 209606351 U 5 在第二。
21、电机148的带动下转动， 在左旋螺杆143和右旋螺杆144的带动下， 第一固定装置141 和第二固定装置142向不同的方向移动， 从而实现待测样品190的拉伸或收缩。 0028 综上， 本实用新型提供一种用于小角X射线散射测量的样品旋转装置， 上述装置能 够在测量的过程中同时对材料进行加热和拉伸， 实现原位研究材料在热处理和应变的复杂 加工过程中的材料的结构演变和性能关系， 具有跨结构尺度、 多可控变量等优点。 0029 以上仅为本实用新型的优选实施例而已， 并不用于限制本实用新型， 对于本领域 的技术人员来说， 本实用新型可以有各种更改和变化。 凡在本实用新型的精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本实用新型的保护范围之内。 说明书 4/4 页 6 CN 209606351 U 6 图1 图2 说明书附图 1/2 页 7 CN 209606351 U 7 图3 说明书附图 2/2 页 8 CN 209606351 U 8 。