華普科普欄目丨波長(cháng)色散型X射線(xiàn)熒光光譜儀檢測器

發(fā)表日期:2024/06/13 瀏覽次數:
波長(cháng)色散型X射線(xiàn)熒光光譜儀中使用的探測器的種類(lèi)有用于重元素分析的閃爍計數器(以下簡(jiǎn)寫(xiě)作 SC),用于輕元素分析的流氣式正比計數器 (F-PC)以及封閉式正比計數器(S-PC)等多種。



SC是利用X射線(xiàn)的熒光作用做成的計數器,F-PC和S-PC是利用X射線(xiàn)的電離作用做成的計數器。封閉式正比計數器也叫氣體封閉式正比計數器。


圖1為F-PC結構示意圖,其原理是入射的X射線(xiàn)光子使Ar原子產(chǎn)生常規電離,形成若干正負離子對,在探測器電場(chǎng)作用下產(chǎn)生雪崩式放電,在CH4氣體淬滅下停止放電,產(chǎn)生一個(gè)電壓脈沖。入射光子與脈沖數成正比關(guān)系,正比因子與氣體濃度等因素有關(guān)。

圖片 1.png
圖1.F-PC結構示意圖



在長(cháng)期使用過(guò)程中,PR氣體中甲烷氣體被電離污染陽(yáng)極芯線(xiàn),導致正比計數器的能量分辨率下降,這時(shí)就必須對芯線(xiàn)進(jìn)行清洗。新型的光譜儀都設有芯線(xiàn)自動(dòng)清洗機構,可以在真空光路下很快地除去芯線(xiàn)上的雜質(zhì),使之恢復原有性能,得以穩定地進(jìn)行輕元素的分析。而舊式的光譜儀沒(méi)有芯線(xiàn)自動(dòng)清洗機構,這時(shí)就要將流氣正比計數器拆卸,用溶劑進(jìn)行清洗,或者直接更換芯線(xiàn)。


S-PC(封閉正比計數器)在出廠(chǎng)前將惰性氣體密封至探測器內,無(wú)需為探測器提供氣體,可以應用于難獲得PR氣體的場(chǎng)所。

圖2為SC閃爍計數器結構示意圖,其由閃爍體和光電倍增管組成。原理是入射X射線(xiàn)光子與閃爍體相互作用,轉變成閃爍光子而射到光電倍增管上,再轉變成電脈沖信號。


圖片 2.png
圖2.閃爍計數器



入射的X射線(xiàn)光子經(jīng)由探測器轉變成脈沖信號,經(jīng)過(guò)放大器放大后,由脈沖高度分析器對其收集分析。通常,F-PC的計數率可達到3000Kcps,SC的計數率達到1500Kcps。


計數器的能量分辨率如圖3所示,對于SC計數器,其能量分辨率要求小于60%,對于F-PC計數器,其能量分辨率要求小于40%。


圖片 3.png
圖3.探測器能量分辨率


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