ления. Чтобы компенсировать этот недостаток, для преобразования заряда в импульс напряжения используют очень чувствительный предусилитель. Кристалл и первый каскад предусилителя собраны в вакуумной среде, а рентгеновское излучение попадает в детектор через очень тонкое бериллиевое окно (рис. 8.3-15). Сам кристалл имеет форму диска и очень мал. Площадь его составляет обычно 30-80 мм2, а толщина —от 3 до 5 мм.

□ Спектрометры с энергетической дисперсией измеряют все рентгеновские фотоны, испускаемые пробой, (квази)одновременно; в спектрометрах с волновой дисперсией регистрация осуществляется последовательно.

Каждый рентгеновский фотон, попадающий в детектор, вызывает один импульс напряжения. Однако, поскольку на детектор приходят рентгеновские фотоны с различной энергией, нужно измерить амплитуду импульса, которая пропорциональна энергии каждого фотона. Электронная схема, выполняющая эту задачу, состоит из трех частей: линейный (импульсный) усилитель, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и память. Для иллюстрации их функций рассмотрим рентгеновский фотон Fe К-Г^г, который образует в детекторе 1662 электрона. Предусилитель преобразует этот заряд в напряжение, скажем, 32 мВ. Дальнейшее усиление в линейном усилителе приведет к колоколообразному импульсу амплитудой 3,20 В. Амплитуда импульса измеряется АЦП, приводя к цифровому значению 320. В результате содержимое памяти по адресу (или канала) 320 будет увеличено на единицу. При повторении этого процесса для каждого рентгеновского фотона, попавшего в детектор, в память будет записан спектр. Используют память с числом каналов 1024 (1К) или 2048 (2К) (здесь К — килобайт. — Перев.). Если каждый канал соответствует 20 эВ, это покрывает диапазон энергий от 0 до 20 или от 0 до 40кэВ.

Время на обработку одного рентгеновского фотона (мертвое время) составляет от 10 до 30 мкс. Следовательно, спектрометры РФСЭД могут работать со скоростями счета до 40 килоимпульсов в секунду. Эффективность Si(Li)-детектора падает при низких энергиях (< 2 кэВ) из-за поглощения рентгеновского излучения Ве-окном.

Разрешение

Рентгеновское излучение с различной энергией будет зарегистрировано в разных каналах. Однако не все рентгеновские фотоны с одинаковой энергией будут посчитаны в одном и том же канале. Физические процессы в детекторе вызывают флуктуации числа электронов, образованных для данной энергии фотона, а электронный шум в усилителях вызывает дальнейшие флуктуации амплитуды импульса. В результате отсчеты будут собраны в каналах с меньшим и большим номерами, чем ожидаемый, и в спектре будет наблюдаться пик с формой, близкой к гауссовой, а не резкая линия. Ширину пика выражают как ширину на половине высоты пика в электронвольтах. Разрешение спектрометра определяется как ширина пика Мп К-Ьз^ (5,89 кэВ) и обычно составляет около 150 эВ. В табл. 8.3-9 приведены ширины пиков К-Ьз,2 алюминия, железа и молибдена. Ширина пика увеличивается с ростом энергии. Разрешение спектрометров с ЭД слишком мало, чтобы разделить пик К-Ьз?2

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию