X射线衍射仪模拟装置的制作方法

本实用新型涉及材料科学表征方法演示仪器
技术领域：
，具体而言，涉及一种x射线衍射仪模拟装置。
背景技术：
：x射线衍射分析技术(x-raydiffraction，xrd)是分析固态晶体材料物相的重要技术。每种晶体所产生的衍射数据都能反映出该晶体内部的原子排列规律。因此，x射线衍射图谱也被认为是某一种特定晶体材料的“指纹”。其能够根据照射到被检试样的x射线的衍射峰的角度、强度、宽度等，得到构成该被检试样的物质的晶体结构、成分、应力、取向性、结晶度等多种有用信息。x射线衍射分析技术作为一种重要的测试方式和结构分析手段已经被用于各种领域。x射线衍射在晶面上的衍射首先要满足布拉格衍射条件，同时还需要依据运动学理论，出现衍射峰还需要满足结构因子不等于零，因此，只有一些满足布拉格条件并满足运动学条件的晶面才会产生衍射。所以在xrd的谱图上，只有有限的几个强度各异的衍射峰。在日常教学和培训中，当教师讲解x射线衍射分析的原理和衍射仪原理的时候，由于较为复杂深奥的理论，学生难以得到直观的认识。因此需要一种简单实用的演示仪器，以辅助教学工作，从而便于帮助学生学习x射线衍射原理和衍射仪原理，以降低教学压力。技术实现要素：本实用新型的目的在于提供一种x射线衍射仪模拟装置，其能够便于帮助学生学习x射线衍射技术和衍射仪原理，从而降低教学压力。本实用新型的实施例是这样实现的：本实用新型的一方面，提供一种x射线衍射仪模拟装置，该x射线衍射仪模拟装置包括基座、光源、样品模拟器以及光接收装置；其中，所述样品模拟器的外壁上具有多个反射镜，且所述反射镜与所述样品模拟器发生衍射的晶面一一对应设置，所述样品模拟器通过转轴与所述基座转动连接，所述光源和所述光接收装置以及所述转轴设于同一平面上，且所述样品模拟器位于所述光源和所述光接收装置的中间位置，所述光源和所述光接收装置可围绕所述样品模拟器以相同预设半径进行转动，且所述光源的转向与所述光接收装置的转向相反，所述光源发射的光束可用于照射所述反射镜，以使所述光束经所述反射镜反射至所述光接收装置，所述光接收装置用于显示所述反射镜的反射光的强度信息。该x射线衍射仪模拟装置能够便于帮助学生学习x射线衍射和衍射仪原理，从而降低教学压力。可选地，多个所述反射镜分别对应设有标记，且每个所述反射镜的标记均不相同。可选地，所述反射镜的反射率与所述反射镜所对应的所述样品模拟器的晶面处所发生的衍射现象的光强度呈正相关。可选地，该x射线衍射仪模拟装置还包括控制器和同步装置，控制器与同步装置电连接，用于控制同步装置动作，同步装置用于驱动样品模拟器、光源以及光接收装置以相同的角度进行转动。可选地，同步装置包括与样品模拟器连接的第一驱动机构、与光源连接的第二驱动机构以及与光接收装置连接的第三驱动机构，第一驱动机构、第二驱动机构以及第三驱动机构分别用于对应驱动样品模拟器、光源以及光接收装置以相同的角度进行转动。可选地，该x射线衍射仪模拟装置还包括显示器，显示器与控制器电连接，控制器与光接收装置电连接，控制器用于接收光接收装置的强度信息，并发送至显示器，显示器用于显示样品模拟器所对应的模拟衍射图谱。可选地，该x射线衍射仪模拟装置还包括校准镜，校准镜设于样品模拟器的外壁上，且与所述反射镜呈间隔设置，当所述校准镜在所述样品模拟器的作用下旋转至与水平面平行时，所述校准镜、所述光源以及所述光接收装置共线。可选地，光接收装置为平面镜。可选地，相邻两个反射镜之间具有间隙。本实用新型的另一方面，提供一种x射线衍射仪模拟装置的使用方法，该x射线衍射仪模拟装置的使用方法包括：分别以相同的预设角度转动光源、光接收装置以及样品模拟器，以使光源发射的光束照射至样品模拟器的反射镜上并反射至光接收装置，其中，光束的入射角等于反射至光接收装置的反射角，且等于反射镜所处的布拉格角；根据反射镜所处的布拉格角调节预设角度，得到不同的反射镜所对应的晶面处所发生的衍射现象的光强度，并得到样品模拟器所对应的模拟衍射图谱。该x射线衍射仪模拟装置的使用方法能够便于帮助学生学习x射线衍射和衍射仪原理，从而降低教学压力。本实用新型的有益效果包括：本申请的x射线衍射仪模拟装置，包括基座、光源、样品模拟器以及光接收装置；其中，所述样品模拟器的外壁上具有多个反射镜，且所述反射镜与所述样品模拟器发生衍射的晶面一一对应设置，所述样品模拟器通过转轴与所述基座转动连接，所述光源和所述光接收装置以及所述转轴设于同一平面上，且所述样品模拟器位于所述光源和所述光接收装置的中间位置，所述光源和所述光接收装置可围绕所述样品模拟器以相同预设半径进行转动，且所述光源的转向与所述光接收装置的转向相反，所述光源发射的光束可用于照射所述反射镜，以使所述光束经所述反射镜反射至所述光接收装置，所述光接收装置用于显示所述反射镜的反射光的强度信息。这样一来，为了更加直观地讲解说明x射线衍射现象及其所需满足的条件，并教授学生x射线衍射仪的工作原理，可通过调节样品模拟器、光源以及光接收装置，使三者转动至相同的角度，进而光束照射至处于样品模拟器水平位置的反射镜且反射至光接收装置的反射光的反射角相等。并且样品模拟器反射镜也恰好转自水平位置。这时根据光的反射定律，满足了光的反射条件此时在光接收装置处体现出强度信号，则说明已经满足了x射线衍射的布拉格条件，且说明该水平位置的反射镜所对应的布拉格角也没有出现系统消光，可以发生衍射；反之则说明该水平位置的反射镜所对应的角度不满足布拉格条件，或者虽满足布拉格条件但是出现了系统消光，不能发生衍射。从而帮助学生学习发生x射线衍射时所需满足的条件及其x射线衍射仪的工作原理。本申请所提供的x射线衍射仪模拟装置，相比于现有技术中商用的x射线衍射仪来说，其结构简单、成本低、便于观察、且易于携带，更加适用于教学工作，通过x射线衍射仪模拟装置可以更直观的方式使得学生学习了解x射线衍射仪的工作原理和满足x射线衍射时的条件。附图说明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。图1为本实用新型实施例提供的x射线衍射仪模拟装置的结构示意图之一；图2为本实用新型实施例提供的样品模拟器与反射镜、校准镜的安装示意图；图3为本实用新型实施例提供的x射线衍射仪模拟装置的结构示意图二；图4为本实用新型实施例布拉格衍射条件示意图；图5为本实用新型实施例提供的x射线衍射仪模拟装置的结构示意图之三；图6为本实用新型实施例提供的x射线衍射仪模拟装置的结构示意图之四；图7为本实用新型实施例提供的x射线衍射仪模拟装置的使用方法的流程图。图标：10-转臂；20-光源；30-样品模拟器；31-转轴；40-光接收装置；50-反射镜；51-间隙；52-支架；60-控制器；70-同步装置；71-第一驱动机构；72-第二驱动机构；73-第三驱动机构；80-显示器；90-校准镜；111-第一晶面；220-第二晶面；400-第三晶面。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。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。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。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。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”、“安装”、“相连”、“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语在本实用新型中的具体含义。x射线衍射仪是现代晶体学研究中使用的基本工具之一。当x射线入射到晶体上时，由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成，这些规则排列的原子之间的距离与入射的x射线的波长处于相同的数量级，因此由不同原子面散射的x射线相互干涉，在某些特殊方向上产生强的x射线衍射。衍射线在空间分布的方位和强度与晶体结构密切相关，这就是x射线衍射的基本原理。通过分析x射线衍射仪的衍射图谱，可以得到材料的成分、晶体结构等信息。由于x射线衍射技术相对来说较为复杂，为了便于教学，使得学生尽快掌握这项技术，本申请特此提出一种专用于教学的x射线衍射仪模拟装置，旨在能够便于帮助学生学习x射线衍射原理，从而降低教学压力。其与x射线衍射仪的原理相当，但其结构较为简单、成本较低，且更加利于观察学习，是一种良好的教学辅具。请结合参照图1和图2，本实施例提供的x射线衍射仪模拟装置主要包括基座、光源20、样品模拟器30以及光接收装置40。其中，样品模拟器30的外壁上具有多个反射镜50，且反射镜50与样品模拟器30发生衍射的晶面一一对应设置，样品模拟器30通过转轴31与基座转动连接，光源20和光接收装置40以及转轴31设于同一平面上，且样品模拟器30位于光源20和光接收装置40的中间位置，光源20和光接收装置40可围绕样品模拟器30以相同预设半径进行转动，且光源20的转向与光接收装置40的转向相反，光源20发射的光束可用于照射反射镜50，以使光束经反射镜50反射至光接收装置40，光接收装置40用于显示反射镜50的反射光的强度信息。该x射线衍射仪模拟装置能够便于帮助学生学习x射线衍射和衍射仪原理，从而降低教学压力。需要说明的是，在本实施例中，上述光源20和光接收装置40分别与其对应的转臂10连接，并且通过各自的转臂10围绕样品模拟器30进行旋转。示例地，两个转臂10的运动的轨迹均呈半圆状。另外，两个转臂10除了旋转作用外，还可以分别起到对光源20和光接收装置40的支撑作用(在本实施例中，可以将光源20和光接收装置40分别置于两个转臂10的顶端，且光源20和光接收装置40的法线相交于所述轨迹圆的中心)。其中，转臂10可用于支撑光源20，以使光源20以转臂10作为底座，围绕样品模拟器30转动(准确来说应当是围绕样品模拟器30的上端与水平面平行的切面进行旋转，可参见图1所示，下同)；和/或支撑光接收装置40，以使光接收装置40以转臂10作为底座，围绕样品模拟器30与水平面平行的反射镜50进行旋转。需要说明的是，本申请的转臂10靠近样品模拟器的一端可以铰接在基座上。上述两个转臂10主要是用于带动光源20和光接收装置40进行相向或者相背、匀速且同时转动的。应理解，转臂10的存在应当不能阻挡光源20正常的发射光束，并且不能影响光束在反射镜50上的正常反射，以及不能影响光接收装置40的正常接收反射光，即转臂10的存在应当不影响光束的正常传输。具体地，如何使得转臂10不影响光束的正常传输过程，本领域技术人员可自行选择合适方案，本申请不做限制，例如采用空心转臂10。除此之外，本申请还可以包括伸缩机构(例如直线电机或者伸缩臂等)以及与伸缩机构分别连接的两个连杆，其中，一个连杆用于连接与光源20连接的转臂10、另一个连杆用于连接与光接收装置40连接的转臂10，其中，该伸缩机构位于样品模拟器30的正上方，且位于光接收装置40与光源20中间。这样一来，本申请便可以通过驱动伸缩机构进行朝向样品模拟器30进行伸缩运动，从而拉动两个转臂10同时进行相向运动或者相背运动。应理解，上述的转臂10的同向同时或者背向同时转动的实现方式只是本申请的一种示例，在其他的实施例中，本领域技术人员可以根据实际情况选择其他的实现方式。例如，请结合参照图3，本申请将光源20和光接收装置40的法线相交于轨迹圆的中心，主要是为了便于引导光源20和光接收装置40围绕样品模拟器30进行转动。在本实施例中，可选地，本申请的光源20和光接收装置40的转动方式，除了上述提出的采用转臂10驱动转动之外，还可以是采用滑轨的方式，即在光源20和光接收装置40的运动轨迹(即为上述的轨迹圆)上布设有滑槽，光源20设有第一滑轨，光接收装置40设有第二滑轨，第一滑轨和第二滑轨分别与滑槽相适配，以使光源20和光接收装置40可围绕样品模拟器30进行转动。应理解，上述滑槽和滑轨的设置应当不影响光路。在本实施例中，上述光源20用于发射光束，使得光束照射于设于样品模拟器30上的反射镜50上。示例地，该反射镜50可以是贴敷于样品模拟器30外周上的，或者也可以是通过支架52固定在样品模拟器30外周上的。另外，在本实施例中，为了防止出现由于光源20发出的光束的扩散而导致的模拟x射线衍射强度和角度对应分布的分辨率降低的问题，在本实施例中，可选地，可在光源20的出光端增设用于平行光束的准直光学元件。应理解，本实施例中所提到的样品模拟器30主要是用于模拟晶体，而在样品模拟器30的周壁上设有反射镜50，是为了模拟晶体的各个晶面，即一个反射镜50对应代表一个可以产生衍射峰晶面。应理解，上述的反射镜50的反射镜应该是背离样品模拟器30的，以便于光源20发射光束可以照射至反射镜50的反射镜上。本申请的反射镜50是与样品模拟器30所模拟的晶体的可发生衍射的晶面相对应的，且晶体发生衍射的晶面处于哪个衍射角，则对应的反射镜50就处于样品模拟器30的哪个角度。当然，当需要演示的晶体的衍射峰较多时，反射镜50也可以选择性地贴敷需要演示的可产生衍射峰的对应晶面。具体情况本领域技术人员视情况而定，只要样品模拟器30所模拟的晶体发生衍射的晶面与样品模拟器30上的反射镜的角度相对应即可。具体地，该发生衍射的晶面相对晶体的位置可以以布拉格角来定义，本申请的反射镜50相对样品模拟器30的位置也可以更根据布拉格角来确定。例如，以硅为例，硅可在布拉格角为14.2°、23.6°和34.6°时出现衍射峰，这些衍射峰对应的晶面为第一晶面111、第二晶面220和第三晶面400(当布拉格角为28.06°时较弱的衍射情况未标示)。此时，对应地，当向学生或者其他学习人员学习x射线衍射和衍射仪原理时，请结合参照图2所示，本申请的反射镜50可以对应贴设至14.2°、23.6°、28.06°(图未展示)和34.6°对应的位置处。应理解，图2所示的反射镜50的位置只是一种示例，当针对其他晶体进行x射线衍射原理演示时，则根据对应晶体可发生衍射的布拉格角对应设置反射镜50。另外，由于反射镜50一般都具有一定的宽度(参见图2所示，该宽度方向与样品模拟器30周壁切线共线)，其具有一定的反射角度，为了防止在模拟演示时，没有发生衍射的面由于发生反射镜50宽度过大而导致最终得到的模拟衍射图谱分辨率较低(即没出现衍射的角度依然有强度信号)，可选地，在本实施例中，反射镜50应当设置的相对窄一些，即相邻两个反射镜50之间应当具有间隙51。在本实施例中，光接收装置40是用于探测光强信号的，即当光源20转动θ°、样品模拟器30转动θ°且光接收装置40也转动θ°(应注意，此处的θ°即为布拉格角所对应的角度)时，此时入射角等于反射角且等于布拉格角，则可以满足布拉格方程，则便可能发生衍射。应理解，请结合参照图4，如果两列相干的x射线，其入射角等于反射角，且光程差(2dsinθ)等于波长的整数倍(nλ)，就有可能发生相长干涉，这就是布拉格方程(见公式①)，或者称为布拉格条件：2dsinθ＝nλ①其中，上述公式①中d为晶面间距，θ为布拉格角，n为衍射级数且为整数，λ为波长。由上述公式①可知，布拉格条件需要满足入射角等于反射角且等于布拉格角，当然，依据运动学理论，出现衍射峰还需要满足结构因子不等于零。所以在xrd的谱图上，只有有限的几个衍射峰，并且晶体结构的对称性越高，衍射峰就越少，因为很多晶面因为结构因子等于零而出现系统消光。本申请正是通过对应同步转动光源20、样品模拟器30以及光接收装置40，从而使得光源20、样品模拟器30以及光接收装置40三者所处的角度相同，进而满足布拉格条件，即满足入射角等于反射角且等于布拉格角。应理解，光源20、样品模拟器30以及光接收装置40在未转动前都应当处于零度位置，这样一来，光源20、样品模拟器30以及光接收装置40同步转动才可以准确地演示x射线衍射现象，从而让学生学习认识发生衍射现象时需要满足的条件，以及x射线衍射仪的工作原理。可选地，在本实施例中，光接收装置40可以采用专用的记录光强的装置(即光强记录器)，也可以使用简化版的平面镜替代。示例地，光强记录器可以为亮度计或者照度计。在实际使用过程中，为了简化设备或者降低成本，可优选平面镜，这样，学生通过观察平面镜上的光点即可得知衍射现象出现与否。需要说明的是，本申请所提供的x射线衍射仪模拟装置旨在帮助学生认识学习x射线衍射仪的工作原理以及发生x射线衍射现象时所需满足的条件，即在满足x射线衍射现象时所需满足的条件时，本申请的x射线衍射仪模拟装置的强度探测器可以展现出对应的光强度信号；而不满足x射线衍射现象时所需满足的条件时，本申请的x射线衍射仪模拟装置的强度探测器将不会展现出对应的光强度信号即可。通过这种展示使得加深学生关于x射线衍射仪的工作原理和x射线衍射所需满足条件的理解和认识。也就是说，本申请的x射线衍射仪模拟装置，只需要展示当样品模拟器30的反射镜50转动至水平位置(以图1所示的方位为准)时，对应的光源20和光接收装置40的转动角度也和样品模拟器30的转动角度一致，此时，根据该水平位置的反射镜50对应的晶面的布拉格角，当该布拉格角可以发生衍射(即没有出现系统消光)时，光源20发出光束，可以照射至样品模拟器30上的反射镜50(即该水平位置的反射镜50)上，且可以反射至光接收装置40，进而在光接收装置40上可以体现出强度信号，则说明该反射镜50所处的布拉格角可以发生衍射；当演示不满足布拉格条件或满足布拉格条件但出现系统消光时，光源20发出光束，可以照射至样品模拟器30上，但此时样品模拟器30无晶面，则无反射至光接收装置40，进而在光接收装置40上不能体现出强度信号，则说明该反射镜50所处的不满足布拉格条件或结构因子等于零不能发生衍射。请结合参照图3所示，为了便于光源20发出的光束照射至样品模拟器30上，且可以反射至光接收装置40上，则光源20和光接收装置40以及样品模拟器30的转轴31处于同一平面上，光源20和光接收装置40可以围绕样品模拟器30以相同的预设半径(即为转动角度相同)转动。由于本申请的x射线衍射仪模拟装置是模拟x射线衍射仪的，其与x射线衍射仪的基本原理相似，因此，关于光源20和光接收装置40的相对位置以及预设半径本申请将不再进行赘述。另外，应知晓，本申请之所以采用和x射线衍射仪相似的工作原理，就是为了通过简易且更直观的方式使得学生学习了解x射线衍射仪的工作原理和满足x射线衍射时的条件。本申请的模拟装置相比于现有技术中商用的x射线衍射仪来说，无辐射风险，结构较为简易、成本低，且观察起来更加直观，更加适用于教学工作，而对应地，现有技术中商用的x射线衍射仪的只是适用于晶体结构的研究和检测工作，x光不可见，深层原理也非显而易见。由于目前x射线衍射仪常用的测量设置多是θ-θ(即x射线光管转动θ角度，则对应的探测器转动θ角度)，所以为了便于模拟真实的x射线仪，本申请也是采用针对θ-θ设置。另外，在实际的衍射仪中还有各种狭缝和单色装置以提高更优化的测试结果，但是这些并非衍射的实质问题，故本方案不涉及这些细节。当然，在其他的实施例中，在制作模型时也可以增加这些，比如用狭缝模拟狭缝，反射镜模拟单色器。因为x射线也属于光子，使用光学知识模拟和解释起来也非常容易。综上所述，本申请的x射线衍射仪模拟装置，包括基座、光源20、样品模拟器30、光接收装置40以及光接收装置40。其中，样品模拟器30的外壁上具有多个反射镜50，且反射镜50与样品模拟器30发生衍射的晶面一一对应设置，样品模拟器30通过转轴31与基座转动连接，光源20和光接收装置40以及转轴31设于同一平面上，且样品模拟器30位于光源20和光接收装置40的中间位置，光源20和光接收装置40可围绕样品模拟器30以相同预设半径进行转动，且光源20的转向与光接收装置40的转向相反，光源20发射的光束可用于照射反射镜50，以使光束经反射镜50反射至光接收装置40，光接收装置40用于显示反射镜50的反射光的强度信息。这样一来，当在教学工作中，为了更加直观地向学生讲解说明x射线衍射现象及其所需满足的条件，并教授学生x射线衍射仪的工作原理，可通过调节样品模拟器30、光源20以及光接收装置40，使三者转动至相同的角度，进而保证光源20发出的光束的入射角，等于光束照射至处于样品模拟器30水平位置的反射镜50且反射至光接收装置40的反射光的反射角，并且和样品模拟器30水平位置的反射镜50所处的布拉格角也相等，则说明已经满足了布拉格条件，此时若在光接收装置40处体现出强度信号，且说明该水平位置的反射镜50所对应的布拉格角没有出现系统消光，可以发生衍射；反之反射镜50不存在或者反射率为0，则说明该水平位置不满足布拉格条件或的反射镜50所对应的布拉格角出现了系统消光，不能发生衍射，从而帮助学生学习发生x射线衍射时所需满足的条件及其x射线衍射仪的工作原理。本申请所提供的x射线衍射仪模拟装置，相比于现有技术中商用的x射线衍射仪来说，其结构简单、成本低、便于观察、且易于携带，更加适用于教学工作，通过x射线衍射仪模拟装置可以更直观的方式使得学生学习了解x射线衍射仪的工作原理和满足x射线衍射时的条件。为了使得学生观察不同的布拉格角所发生的衍射现象对应的强度情况，可选地，反射镜50的反射率与反射镜50所对应的样品模拟器30的晶面处所发生的衍射现象的光强度呈正相关。可以选用反射率不同的反射镜，呈现这种强弱差别。简言之，本申请可根据该晶体在对应的晶面发生衍射时衍射强度情况，对应对设于该晶面上的反射镜50赋予大致比例(即反射率应当与衍射强度呈正相关性，便于演示即可，而不必过于精确)的反射率，这样，最终体现在光接收装置40上的强度信号就对应比较直观。示例地，以硅为例，请结合参照表1所示，由于对应第一晶面111的强度较高，第二晶面220次之，第三晶面400再次之，所以，针对这种情况，请结合参照图2所示，第一晶面111对应的反射镜50应当对应选用反射率较高的反射镜，而第二晶面220对应的反射镜50应当对应选用反射率低于第一晶面111对应的反射镜50的反射率，而第三晶面400对应的反射镜50应当对应选用反射率低于第二晶面220对应的反射镜50的反射率。这样一来，学生在观察第一晶面111、第二晶面220以及第三晶面400对应的衍射强度时，便可以通过光接收装置40直观地观察出对应布拉格角与强度的关系。表1：2θ晶面间距强度晶面28.442173.135510011147.302261.92015522056.120531.6375631169.130141.357730400请结合参照图5和图6，为了便于光源20、样品模拟器30以及光接收装置40的同步转动，可选地，该x射线衍射仪模拟装置还包括控制器60和同步装置70，控制器60与同步装置70电连接，用于控制同步装置70动作，同步装置70用于驱动样品模拟器30、光源20以及光接收装置40以相同的角度进行转动。示例地，该同步装置70可以通过多级齿轮等实现。另外，可选地，在本实施例中，同步装置70还可以是包括与样品模拟器30连接的第一驱动机构71、与光源20连接的第二驱动机构72以及与光接收装置40连接的第三驱动机构73，第一驱动机构71、第二驱动机构72以及第三驱动机构73分别用于对应驱动样品模拟器30、光源20以及光接收装置40以相同的角度进行转动。这样，样品模拟器30、光源20以及光接收装置40也可以单独驱动转动。具体采用哪种设置方式，本领域技术人员可根据实际情况而定，本申请不做限制。可选地，该x射线衍射仪模拟装置还包括可以显示器80，显示器80与控制器60电连接，控制器60与光接收装置40电连接，控制器60用于接收光接收装置40的强度信息，并发送至显示器80，显示器80用于显示样品模拟器30所对应的模拟衍射图谱。这样，光接收装置40探测到的光强信号可以发送至控制器60，控制器60根据光强信号，通过分析处理进而将光强信号与对应的布拉格角一一对应，从而得到模拟x射线衍射图谱以显示至显示器80上，从而便于学生通过观察显示器80了解学习x射线衍射图谱。可选地，为了使得本申请提供的x射线衍射仪模拟装置的演示效果更好，在本实施例中，该x射线衍射仪模拟装置还包括校准镜90，校准镜90设于样品模拟器30的外壁上，且与光源20和光接收装置40共线。这样，可通过将光源20和光接收装置40与校准镜90共线从而实现光源20、光接收装置40以及样品模拟器30的校准。为了便于进行展示，可选地，在本实施例中，多个反射镜50分别对应设有标记，且每个反射镜的标记均不相同。这样一来，在进行展示时，可通过对应的反射镜50上的标记来识别所展示的为哪一个晶面。示例地，上述标记可以是颜色标识(例如每一个反射镜均赋予各不相同的颜色)。请结合参照图7，本实用新型的另一方面，提供一种x射线衍射仪模拟装置的使用方法，该x射线衍射仪模拟装置的使用方法包括如下步骤：s100、分别以相同的预设角度转动光源20、光接收装置40以及样品模拟器30，以使光源20发射的光束照射至样品模拟器30的反射镜50上并反射至光接收装置40，其中，光束的入射角等于反射至光接收装置40的反射角，且等于反射镜50所处的布拉格角。其中，相同的预设角度是指光源20、光接收装置40以及样品模拟器30转动到的角度是相同的。在这里，需要说明的是，光源20、光接收装置40以及样品模拟器30初始位置也是相同的，即为零点位置。当然，在实际操作过程中，光源20、光接收装置40以及样品模拟器30也可以是同时从某一角度开始匀速转动的，例如以图1所示方位为准，θ可以为5°或者10°等。另外，样品模拟器30、光源20以及光接收装置40可以分别一一对应通过第一驱动机构71、第二驱动机构72以及第三驱动机构73来单独驱动，也可以通过同步装置70来实现同步驱动，本申请不做限制。s200、根据反射镜50所处的布拉格角调节预设角度，得到不同的反射镜50所对应的晶面处所发生的衍射现象的光强度，并得到样品模拟器30所对应的模拟衍射图谱。通过转动样品模拟器30、光源20以及光接收装置40，从而使得样品模拟器30上的其他的可发生衍射的晶面对应的反射镜50转动至水平位置，进而通过光源20发出光束照射至该反射镜50以反射至光接收装置40。随着样品模拟器30、光源20以及光接收装置40的同角度转动，可一一演示每个布拉格角对应的反射镜50所处的反射镜可发生的衍射情况，进而使得学生通过观察光接收装置40了解衍射发生情况。应理解，分别以预设角度转动的方式可以匀速转动各部件，至满足反射条件，也可以是直接将部件转动至满足反射条件。应理解，上述得到不同的反射镜50所对应的晶面处所发生的衍射现象的光强度，此处的光强度可以是是否发生衍射现象的体现(即未观察到光则未发生衍射现象，观察到光强度不等于0则代表发生了衍射现象，这种情况对应为当光接收装置40为平面镜时)；也可以是光强度的强度值(这种情况为光接收装置40是可以探测到光强度的光学器件，应理解，上述结构部分当有显示器80时，对应使用的光接收装置40应当为可以探测到光强度的光学器件，并且不同晶面对应的反射镜50也应当对应具有和其发生衍射时的强度相匹配的反射率)，这样，学生可通过光接收装置40直观了解对应布拉格角所对应发生衍射时的强度情况。另外，上述得到的样品模拟器30所对应的模拟衍射图谱，可以是操作人员通过观察光接收装置40的情况，人工绘制的简易模拟衍射图谱，也可以是通过控制器60分析得到的并且显示至显示器80上的模拟衍射图谱。以上所述仅为本实用新型的可选实施例而已，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。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。当前第1页1 2 3 

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