工业衍射仪是材料科学、工业生产及质量控制领域不可少的精密分析仪器,其核心功能是通过X射线与物质相互作用产生的衍射现象,解析材料的晶体结构、物相组成及微观缺陷信息。该技术基于布拉格定律(2d sinθ=nλ),当单色X射线以特定角度θ照射晶体时,若满足晶面间距d与波长λ的几何关系,则会在特定方向产生衍射增强信号,形成特征衍射图谱。
一、安装前准备
1.场地选址要求
空间:
预留足够操作与维护空间(通常主机尺寸约800×600×1200 mm,还需前后左右各≥50 cm操作距离);
门宽应能通过仪器(部分工业机型带防震底座,体积较大)。
地面:
坚固、水平、无振动(远离大型冲压机、空压机、电梯井等振源);
建议安装在底层或地下室,必要时加装防震平台。
环境条件:
温度:15–30℃(波动≤±2℃/h);
湿度:30–70%RH(无冷凝);
无腐蚀性气体、粉尘、强电磁干扰(如变频器、大功率电机附近)。
2.电力与接地
电源:
通常要求AC 220V±5%,50/60 Hz,独立专线;
功率:3–5 kW(含X光管高压发生器、冷却系统等);
配备UPS或稳压电源(防止电压波动损坏高压发生器)。
接地:
专用接地线,接地电阻<4Ω;
接地端子必须连接至建筑物主接地极,禁止与水管、暖气管共用。
3.辐射防护准备
XRD属于Ⅲ类射线装置(中国分类),需符合《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》;
安装区域应设置:
电离辐射警告标志;
联锁门禁或警示灯(开机时自动亮起);
确保铅玻璃观察窗或屏蔽罩完好(工业机型通常为全封闭式,泄漏剂量<1μSv/h)。
二、主机安装步骤
1.开箱与搬运
使用叉车或液压搬运车,严禁倾斜超过15°(防止X光管油芯移位);
拆除运输固定螺栓(通常位于测角仪底座),否则影响精度。
2.水平调校
将仪器置于预定位置;
使用高精度电子水平仪(精度0.02 mm/m)放置于测角仪平台;
调节底部调平脚螺丝,使X/Y方向均水平(误差≤0.05°)。
3.连接外围设备
冷却系统(若为水冷X光管):
连接去离子水循环冷却机(电阻率>1 MΩ·cm);
检查水压(通常0.1–0.2 MPa)和流量(≥1 L/min)。
计算机与通信线:
连接控制电脑(USB/Ethernet);
安装厂商专用控制软件(如PANalytical HighScore、Bruker DIFFRAC.SUITE等)。
4.样品台安装
根据测试需求安装样品架(如零背景硅片holder、旋转样品台、高温附件等);
确保样品台与测角仪中心对齐。
三、安全与功能检查
1.辐射泄漏测试(必须由有资质单位执行)
使用剂量仪检测仪器表面5 cm处辐射剂量率;
国标要求:≤2.5μGy/h(中国)或0.5 mR/h(美国)。
2.开机自检
启动高压发生器,检查X光管是否正常出束;
测角仪执行初始化归零(home position);
光闸、快门、联锁开关功能测试。
3.标准样品校准
使用标准硅粉(NIST SRM 640e)进行2θ角度校准;
验证峰位偏差应<±0.01°。
