专利名称：一种能谱仪卡具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种专用于X射线光电子能谱仪的卡具，适合于钢球类测试件的定位与装卡，属于物理化学测试仪用器具领域。
背景技术：
X射线光电子能谱仪主要由X射线源、样品室、真空系统、能源分析器、记录装置等组成，广泛的应用于样品的元素成分定性、定量及价态分析、元素成分的深度分析等，可以对氧化、腐蚀、摩擦和润滑等微观机理进行研究。X射线光电子能谱仪(如Perkin-ElmerPH1-5700 XPS光电子能谱仪)的样品室内都配有专用的带有U型槽、方型槽和平面的卡具等。在试验测试过程中发现，上述卡具在针对直径小于或等于12. 7mm GCrl5钢球样品的定位和卡紧存在如下的问题(1)由于卡具上的U型槽或方型槽的宽度较�。疃冉锨常荒芏愿智蜓方凶既范ㄎ唬智蛟诳ň叨ㄎ幻嫔戏⑸龆词乖谂湟粤礁龆猿瓶ń羝浜隙ㄎ缓螅谧叭胙凡值墓讨校智蛟诳ň叨ㄎ幻嬉廊换岱⑸龆饨荒鼙Ｖじ智蜓飞夏ニ鹎奈恢帽蛔既芳觳獾剑�(2)若采用U型槽或方型槽卡具加之粘接的方式配合使用，能保障基本的定位和卡紧，但如果钢球直径过大(如直径为12. 7mm)，则卡具和钢球的高度过高，会直接影响钢球磨斑表面的测试分析；(3)若采用平面卡具，钢球和表面通过粘接的方式定位，同时配以两个对称卡紧片卡紧，发现由于钢球较重，测试过程中，钢球会自然脱落，从而直接影响测试结果和测试效率。此外，虽然对于摩擦钢球的磨损表面的分析和测试可以通过对钢球切片实现，但是，对于钢球的局部切片，加工过程会对钢球的磨损表面造成二次污染，直接影响X射线光电子能谱图结果的准确性，即影响钢球的微观摩擦磨损机理的分析。因此，为避免对钢球摩擦磨损表面的二次污染，从钢球的卡具改进方面入手解决问题更为可行。因此，为克服现有卡具的上述不足之处，实现钢球样品的准确定位和卡紧，设计了适合钢球样品专用的X射线能谱仪卡具。该卡具的特点是采用V型锥面定位，三个均布的卡紧片进行卡紧，同时配以粘接的方式进行辅助定位。
发明内容本实用新型提供了一种X射线光电子能谱仪卡具装置，实现了钢球样品的定位和卡紧，特别适合直径小于或等于12. 7mm的GCrl5钢球样品的定位和卡紧。该卡具采用了 V型锥面、三个卡紧片或辅助粘接的方式实现定位和卡紧，该卡具结构简单，使用方便，安全可靠。同时，也可以降低定制专用卡具的费用，节省定制专用卡具的时间。本实用新型整体结构简单，定位与卡紧准确，装配时间短。为实现上述技术效果，本实用新型采用如下技术方案—种X射线光电子能谱仪卡具总装配图参见图1 (a)和图1 (b)。该卡具是由带有V型锥面的卡具主体1、卡紧螺栓(2，6，8)和卡紧片(3，5，7)组成，其中本卡具卡紧的样品为GCr15钢球4。其详细装卡过程为GCrl5钢球样品4被安装在卡具主体I的V型锥面内，通过三个均布卡紧片(3,5,7)卡紧,然后通过三个卡紧螺栓(2,6,8)分别固定卡紧片(3,5,7)。同时，根据钢球的直径大�。诳ň咧魈錓的V型锥面和钢球样品4接触位置A处粘一定的粘接物(如双面胶)，对钢球样品4起到辅助定位的作用，可以防止钢球在V型锥面发生自转。所述卡具主体I的V型锥面直径Φ5为12. 02^12. 03mm，角度Θ为32° 35°。所述卡具主体I下面孔径Φ3为4· 7Γ4. 72mm,孔径Φ4为20. 36^20. 37mm,孔径Φ3和Φ4的孔深h为4. Γ4. 2mm。同时，卡具主体I外圆直径O1为25. 3^25. 4mm，直径Φ2为22. 78^22. 79mm。上述基本尺寸保证了卡具主体I能够准确的被安装到样品仓内。所述卡紧片(3，5，7)在卡具主体I上呈均匀分布，即卡紧片3和5、卡紧片5和7、卡紧片3和7之间的夹角均为120°。所述卡具主体I的材料应选用无磁钢，考虑到机械加工的需要，也可选用具有相同性能的钢代替。该材料可以保证X射线光电子能谱仪分析器头不被磁化，从而得到正确的X射线光电子能谱图。所述的X射线光电子能谱仪卡具，在使用前需要预处理，将卡具放置到丙酮等清洗溶剂中，超声波清洗60min，放入烘箱内烘干，以保证卡具本身不会对钢球样品的摩擦磨损表面造成二次污染。本实用新型装置中的卡具实现了钢球样品的准确定位与装卡。本实用新型装置的卡具最大特点为卡具主体采用V型锥面定位，三个均布的卡紧片卡紧。同时，辅助粘接的方式增加定位的准确性。
图1 (a)为能谱仪卡具装配图的主视图(B-B方向旋转)，图1 (b)为能谱仪卡具装配图的俯视图。图中1 一带V型锥面卡具主体；2，6，8 —卡紧螺栓；4 一钢球样品；3，5，7 —卡紧片。图2(a)和图2(b)为已装卡钢球的能谱仪卡具三维示意图，其中图2 (a)为从卡具主体定位面方向观察的三维示意图，图2(b)为从卡具主体底面方向观察的三维示意图。
具体实施方式
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的一部分实施例，而不是全部的实施例。本实用新型提供的一种X射线光电子能谱仪卡具的实施例，参见图1(a)和图1(b)。该卡具是由带有V型锥面的卡具主体1、卡紧螺栓(2，6，8)和卡紧片(3，5，7)组成，其中本卡具卡紧的样品为GCrl5钢球4。实施例1 :当装卡样品4为直径12. 7mm的钢球时，将钢球样品4安装在卡具主体I的V型锥面内，然后通过卡紧螺栓(2，6，8)将三个均布卡紧片(3，5，7)卡紧。最后，将装卡钢球样品4的卡具放入X射线光电子能谱仪的样品仓，对钢球摩擦磨损表面进行测试分析。实施例2 :当装卡样品4为直径8. 5mm的钢球时，将钢球样品4安装在卡具主体I的V型锥面内，在卡具主体I的V型锥面和钢球样品4接触位置A处粘接一定的粘接物(如双面胶)，然后通过卡紧螺栓(2，6)将卡紧片(3，5)卡紧。最后，将装卡钢球样品4的卡具放入X射线光电子能谱仪的样品仓，对钢球摩擦磨损表面进行测试分析。最后，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，根据实际工作需要上述两个实施例可以以组合的方式进行使用。
权利要求1.一种X射线光电子能谱仪卡具，包括卡具主体(I)、卡紧螺栓(2，6，8)和卡紧片(3， 5，7)，其特征在于卡具主体(I)采用V型锥面定位，三个均布的卡紧片(3，5，7)装卡，分别采用三个卡紧螺栓(2，6，8)固定卡紧片(3，5，7);同时，在卡具主体(I)的V型锥面和钢球样品(4)接触位置(A处)配以粘接物辅助定位。
2.按照权利要求1所述的卡具，其特征在于所述卡具主体(I)的V型锥面直径。5为 12. 02 12. 03mm，角度 Θ 为 32。 35。。
3.按照权利要求1所述的卡具，其特征在于所述的卡紧片(3，5，7)均布在卡具主体(I) 上，即相邻卡紧片(3，5，7)之间的夹角均为120°。
专利摘要本实用新型提供一种能谱仪卡具，该卡具是由带有V型锥面的卡具主体、卡紧螺栓和卡紧片组成。同时，在卡具主体的V型锥面和钢球样本之间采用一定粘接方式辅助定位。该卡具实现了对钢球样品的定位和卡紧，特别适合直径小于或等于12.7mm的GCr15钢球样品的定位和卡紧，其最大特点为该卡具采用了V型锥面定位、三个均布的卡紧片卡紧或通过辅助粘接的方式增加定位的准确性。该卡具结构简单，使用方便，定位与卡紧准确，装配时间短，降低了定制专用卡具的费用。
文档编号G01N23/22GK202886302SQ201220593679
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日
发明者张微 申请人:东北石油大学, 张微
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