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三種常用x熒光光譜儀探測器對比

發布時間:2020-01-02 14:19:14         點擊:499

x熒光光譜儀的探測器是分析的重要器件,X射線探測器的作用是將X射線光子的能量轉換成易于測量的電信號。由于探測器性能的不同,在選用探測器時,就需要綜合考慮多種因素。

好的探器不僅需要具有高分辨率和高計數率,還需要有較寬的元素分析范圍和有效活性區。其應用領域和使用環境等也是需要關注的重點之一,波長色與能量色散能力由入射光子在探測器中產生的等價離子對數目與入射光子能量成正比,與產生子對的平均能量成反比,就目前常用的三種X射線探器而言,產生一個離子對的平均能量,在Si(Li)探測器、流氣式正比計數器、閃爍計數器之間大約相差一個量級,而分辨率與一個光子產生的電子數的平方根成正比,故三者之間的分辨率也粗略相差三倍。

三種常用x熒光光譜儀探測器對比

三種常用x熒光光譜儀探測器對比

流氣式正比計數器

       流氣式正比計數器主要用于輕元素分析,閃爍計數器用于重元素定,此兩種探測器由于分辨率低,必須與分光晶體同時使用,才能得到良好的譜線分辨效率,故主要用于波長色散X射線光譜儀,盡管曾經有一段時期流行用封閉式氣體正比計數管作為現場分析儀,但由于分辨率太低,再加上溫差電冷能量探測器的廣泛采用,僅采用封閉式氣體正比計數管的現場X射線分析儀在國際上已基本淘汰。

Si(Li)探測器

       Si(Li)探測器目前主要應用于能量色散X射線光譜儀,就能量探測器而言,Si(Li)Si-PIN、高純Ge(HPGe)探測器已得到廣泛使用,SDDCDD等則主要應用于獲取成分及多維信息。由于Si(Li)探測器等沒有增益,故需要前置放大器。

目前能量探器的分辨率和計數率多已達到實用水平,有些類型的能量分辨率甚至已接近理論極限。應該指出的是,采用不同的準直器,所得分辨率會有所差別。

       盡管波長色散X射線光譜儀由于使用分光晶體而達到約12eV的分辨率,但最新的能量探測器已可達到4eV,在分辨率方面己取得優勢。目前許多廠家已推出了成功的能量色散X射線光譜儀,波長色散與能量色散在X射線光譜儀中的份額已發生明顯變化,能量色散X射線光譜儀的比重顯著增加。事實上,如果新型能量探測器在計數率和制造工藝的穩定性方面能取得突破,則能量色散X射線光僅有可能在未來逐步取代復雜的波長色散X射線光譜儀系統,成為X射線熒光光譜分析領域的主流。

 

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