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波长色散探测器之流气式正比计数器
钓鱼岛是中国的
2024/07/10
私聊
X射线荧光光谱仪(XRF)
在平时工作中,身边总是有人在问波长色散分析仪的探测器用的是什么检测器?是什么原理?有的为啥还有需要气体的,搞的好麻烦,气体爆炸怎么办……
今天我们就来聊聊
波长色散分析仪的检测器
。波长色散的x荧光光谱仪由于要使用分光晶体,从而使得待测元素的分析仪谱线可以较好的分离,故通常使用分辨率不那么高的流气式正比计数器和NaI闪烁计数器作为光谱仪的探测器。
主要说说流气式正比计数器
气体正比计数器又可以分为封闭式和流气式正比计数器
,由于封闭式正比例计数器分辨率太低,而且温差电冷能量探测器已经实用化,所以封闭式正比例计数器将会慢慢被淘汰。
我们主要来说说流气式正比例计数器,一般情况下,流气式正比计数器为一个直径2cm住状体,中间有一根20-30μm的金属丝,用作前放信号和外部高压的接头,筒状体内部充入惰性气体和淬灭气体,通常为90%的氩气和10%的甲烷气体混合器,并在金属丝和柱壳间施加1400V~1800V的电压。当流气式正比计数器中的探测气体收到X射线的照射时,或产生大量的负电子和正电性氩离子组成的离子对。假设入射X射线的光子能量为E,产生离子对的有效电离能 为V,由入射X射线光子产生的平均离子对数n与入射X射线光子的能量成正比,与离子对的有效电离能成反比:n=E/V
产生的电子在电压作用下会逐渐加速飞向样机金属丝,并引发进一步的氩原子电离,这一效应被称为电离增益,流气正比探测器的电离增益一般为6*10四次方。。。。
经放大后的电流由电容收集,产生的脉冲电压与入射光子的能量成正比。在这里需要注意的是,脉冲高度和强度的区别。
脉冲高度:
指由单个X射线产生的单个脉冲电压幅度。
X射线强度:
指每秒钟测得的脉冲数。
重点来了,
探测器的分辨率一般定义为峰高一半处所对应的谱峰宽度,简称谱峰半高宽。
流气式正比计数器一般适用于较长波长的X射线探测,通常用于0.15~5nm波长的X射线探测,对于0.15以下的波长,探测的灵敏度很低,这也就是为什么目前很多的X荧光分析仪会设置有多个检测器的原因。
希望这样的小知识普及能够让大家明白什么是流气式正比计数器,并且知道他的原理,这样见到这类型的分析仪就不会在这边面有疑问啦!
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