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技術(shù)文章

X射線熒光光譜儀的探測器應該如何選擇

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  X射線熒光光譜儀的探測器應該如何選擇
  X射線熒光光譜是一種常用的光譜技術(shù),既可用于材料的組成成分分析,又可用于涂層和多層薄膜厚度的測量等。對于不同的應用用途,X射線熒光光譜儀體系中探測器的選擇也不盡相同。
  對于定性分析往往需要用到硅漂移探測器。硅漂移探測器(SDDs)能夠提高低能量敏感度,使得X射線熒光光譜技術(shù)可以對一些低原子序數(shù)元素進行檢測分析,甚至是在空氣氣氛中也能進行檢測,例如用于測量化學鍍鎳涂層中磷元素(原子序數(shù)Z=15)的含量。但是,大多數(shù)的低原子序數(shù)元素的檢測分析依然還需要隔離空氣氣氛。
  近年來比較流行的是一種密封的、充氣的正比計數(shù)器,正比計數(shù)器探測器較大的半寬高(FWHM)會導致相鄰元素的檢測譜圖嚴重重疊,以至于利用峰值搜索算法和/或可見光譜觀察法都無法探測出其中某種或者多種成分的存在。對于一些需要鑒別元素成分的工業(yè)制造品,其質(zhì)量檢驗結(jié)果由于發(fā)生嚴重重疊,難以分辨,造成難以檢測。
  雖然利用硅探測器也會發(fā)生譜圖上的峰重疊現(xiàn)象,但在大多數(shù)的情況下,這些重疊峰能夠被輕易的分離和識別,這些特征使得硅探測器體系極其適用于定性分析和來料檢驗等方面。
  硅漂移探測器具有很高的數(shù)據(jù)吞吐量,因此當測量需要多采樣、高精度時可以考慮使用這種探測器;但這通常需要樣品具有較高的熒光強度值。熒光強度值取決于樣品——如樣品類型,樣品測量區(qū)域等。
  在分析測量一些薄膜或者小樣品時,樣品的特性可能會很微小。當樣品或者樣品區(qū)很?。ㄖ睆街挥袔资⒚祝r,探測器的立體角則會起到很大的作用。而樣品或樣品區(qū)很小的情況往往都發(fā)生在測量電子元件和功能性涂層厚度等時候,這時正比計數(shù)器(Prop Counter)就成為了一種非常受歡迎的選擇,因為這種探測器具有的大俘獲角允許可以使用更小的準直儀。因此,當樣品譜圖相對簡單,含有元素只有兩到三種,樣品分析區(qū)域直徑小到100-200微米時,正比計數(shù)器Prop Counter則是一個非常理想的選擇。
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