用于X射线分光计的双晶单色仪

高精度布喇格角和倾斜角调整

目前,ESRF France针对ID18光束线,安装了一台用于非弹性X光散射的双晶分光计。借助两台单色仪选取能量分辨率为0.5 meV和2 meV的特定波长,以此研究固体声子激发状态。

          

每台单色仪由四个独立的、成对排列的晶体组成。第一对晶体用于使光束平行,第二对晶体则用于选取所需能量的光束。各摇摆曲线的宽度仅为几微弧度。要以曲线最大值(即最大光强)工作,必须以0.5微弧度或更高分辨率调整两对晶体的相对角度。

晶体的精确再调整

此外,用户可能还需要以2 meV的适中分辨率和高通量快速提取样本的特征值,然后以0.5 meV的超高能量分辨率选取样本以做精确测量。这就需要迅速转换两个单色仪,并对四个晶体的布喇格角和倾斜角度做出精确的再调整。

晶体定位提出极高要求

要调整布喇格角和倾斜角,必须实现晶体的高精度移动与定位。此外,卓越的长期稳定性和极佳的可重复性同样必不可少,而且平台本身需要适应极其有限的操作空间。

PI独有的基于压电技术的PiezoWalk®驱动器及精密控制器提供了完美的解决方案。它具有出众的布喇格角和倾斜角分辨率(仅为0.1微弧度),12微弧度范围内<0.1微弧度的可重复性甚至超出要求。配合电容式位置反馈传感器使用,可在0.1微弧度下表现出卓越的长期定位稳定性,并且平台大小仅为95 mm × 78 mm × 32 mm,十分紧凑。

未来,PI平台±2毫弧度的角行程将被用来完成同步运动,以提供多样化的X射线分光计光束能量选择。