Назначение
Дифрактометр рентгеновский SmartLab (далее - дифрактометр) предназначен для измерений параметров кристаллической решетки, качественного и количественного фазового состава кристаллических и поликристаллических тонких пленок, дисперсных систем и структур на их основе.
Описание
Принцип действия дифрактометра основан на дифракции рентгеновских лучей от атомных плоскостей кристаллической решетки исследуемого вещества в соответствии с законом Вульфа-Брегга.
Дифрактометр представляет собой многоцелевую автоматизированную стационарную систему. Конструктивно дифрактометр состоит из основного блока, системы охлаждения рентгеновкой трубки, понижающего трансформатора и управляющего персонального компьютера.
Основной блок состоит из рентгеновской трубки в защитном кожухе с анодом из меди, гониометра с предметным столиком, обеспечивающим трехмерное перемещение и вращение образца по азимутальному и полярному углам, высоковольтного источника питания рентгеновской трубки, блока регистрации рентгеновского излучения, дифрагированного от образца, блока электроники, системы управления прибором и блока обработки данных.
В дифрактометре реализовано собранное в одном узле запатентованное техническое решение «Cross Beam Optics», которое позволяет одновременное использование двух схем фокусировки: расходящегося (по Брэггу-Брентано) и параллельного пучка. Переключение на нужную геометрию осуществляется поворотом оптического модуля без перенастройки оптических компонентов. Установка и юстировка различных видов оптических систем высокого разрешения полностью автоматизированы, в том числе в автоматическом режиме осуществляется юстировка по высоте исследуемого образца.
Фокусировка зондирующего квазипараллельного пучка осуществляется на основе щелей Соллера, а монохроматизация - при помощи Ge(220) кристаллов-монохроматоров с двукратным и четырехкратным отражением. Для фокусировки дифрагированного пучка используется многослойное зеркало Гёбеля, регистрация осуществляется быстросчетным сцинтилляционным детектором.
Специализированное программное обеспечение дифрактометра «SmartLab Guidance» позволяет проводить качественный и количественный фазовый анализ, в том числе в тонкопленочных структурах и дисперсных системах, определять межплоскостные расстояния в кристаллах и кристаллических пленках, микро- и макронапряжения в тонкопленочных структурах.
Пломбирование дифрактометра не предусмотрено. Общий вид дифрактометра и место нанесения знака поверки приведены на рисунке 1.
Программное обеспечение
Управление дифрактометром осуществляется с помощью встроенной ПЭВМ с использованием специализированного программного обеспечения (ПО) «SmartLab Guidance».
ПО «SmartLab Guidance» предназначено для управления прибором, составления измерительных программ и обработки результатов измерений. ПО «SmartLab Guidance» не может быть использовано отдельно от прибора.
Идентификационные данные программного обеспечения указаны в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) ПО | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | SmartLab Guidance |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 2.1.0.0 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | - |
Уровень защиты ПО соответствует уровню «средний» согласно Р 50.2.077-2014.
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений углов дифракции 29, градус | от +20 до +160 |
| Предел абсолютной погрешности измерений параметров кристаллической решетки в диапазоне от 0,3 до 1,5 нм, нм | 0,001 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон сканирования по углу 29, градус | от -3 до +162 |
| Минимальный угловой шаг сканирования, градус | 0,0001 |
| Максимальная мощность генератора рентгеновского излучения, кВт | 3 |
| Напряжение на рентгеновской трубке, кВ | от 20 до 60 |
| Ток рентгеновской трубки, мА | от 2 до 60 |
| Масса, кг, не более: - основной блок - система охлаждения рентгеновской трубки - понижающий трансформатор | 750 240 50 |
| Г абаритные размеры основных составных частей (ДхШ*В), мм, не более: - основной блок - система охлаждения - понижающий трансформатор | 1200x1230x1930 900x600x1250 350x460x480 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С -относительная влажность воздуха, %, не более | от +18 до +22 70 |
| Напряжение питания от трехфазной сети переменного тока частотой 50/60 Гц, В | 380±38 |
| Потребляемая мощность, кВт, не более | 3 |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель основного блока в виде наклейки и на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Дифрактометр рентгеновский | SmartLab | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
| Методика поверки | - | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП 75287-19 «Дифрактометр рентгеновский SmartLab. Методика поверки», утвержденному АО «НИЦПВ» 11 декабря 2018 г.
Основные средства поверки:
- стандартный образец дифракционных свойств кристаллической решетки (оксид алюминия) ГСО 10475-2014.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемого дифрактометра с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на лицевую панель прибора в виде наклейки, как показано на рисунке 1 и на свидетельстве о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационной документации.
Нормативные документы
Техническая документация фирмы-изготовителя
75287-19: Методика поверкиСкачать4.4 Мб
39695-08
