華普科普欄目丨波長色散型X射線熒光光譜儀檢測器
SC是利用X射線的熒光作用做成的計數(shù)器,F(xiàn)-PC和S-PC是利用X射線的電離作用做成的計數(shù)器。封閉式正比計數(shù)器也叫氣體封閉式正比計數(shù)器。
圖1為F-PC結構示意圖,其原理是入射的X射線光子使Ar原子產(chǎn)生常規(guī)電離,形成若干正負離子對,在探測器電場作用下產(chǎn)生雪崩式放電,在CH4氣體淬滅下停止放電,產(chǎn)生一個電壓脈沖。入射光子與脈沖數(shù)成正比關系,正比因子與氣體濃度等因素有關。
圖1.F-PC結構示意圖
在長期使用過程中,PR氣體中甲烷氣體被電離污染陽極芯線,導致正比計數(shù)器的能量分辨率下降,這時就必須對芯線進行清洗。新型的光譜儀都設有芯線自動清洗機構,可以在真空光路下很快地除去芯線上的雜質,使之恢復原有性能,得以穩(wěn)定地進行輕元素的分析。而舊式的光譜儀沒有芯線自動清洗機構,這時就要將流氣正比計數(shù)器拆卸,用溶劑進行清洗,或者直接更換芯線。 S-PC(封閉正比計數(shù)器)在出廠前將惰性氣體密封至探測器內,無需為探測器提供氣體,可以應用于難獲得PR氣體的場所。 圖2為SC閃爍計數(shù)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2.閃爍計數(shù)器
入射的X射線光子經(jīng)由探測器轉變成脈沖信號,經(jīng)過放大器放大后,由脈沖高度分析器對其收集分析。通常,F(xiàn)-PC的計數(shù)率可達到3000Kcps,SC的計數(shù)率達到1500Kcps。 計數(shù)器的能量分辨率如圖3所示,對于SC計數(shù)器,其能量分辨率要求小于60%,對于F-PC計數(shù)器,其能量分辨率要求小于40%。
圖3.探測器能量分辨率