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X射線衍射儀XRD的信號檢測系統(tǒng)解析

更新時間:2021-01-18      點擊次數(shù):1370
   X射線衍射儀XRD是傳統(tǒng)X射線粉末衍射儀的優(yōu)化版,通過成熟的工藝技術(shù),配合Laue Camera 801/802,可實現(xiàn)對單晶樣品的高精度測量。
  X射線衍射儀XRD的信號檢測系統(tǒng)常用的X射線衍射信號檢測手段如下:
  1.熒光板
  熒光板是將ZnS、CdS等熒光材料涂布在紙板上制成,當X射線信號照射到熒光板上時,熒光板就會發(fā)出熒光。常用熒光板來確認光源產(chǎn)生的原射線束的存在,主要用于儀器零點的調(diào)試。
  2.照相方法
  照相法是早使用的檢測并記錄X射線的方法,直到現(xiàn)在仍被采用。X射線與可見光一樣,能夠使感光乳劑感光。當感光乳劑受到X射線照射后,AgBr顆粒離解形成顯影核,經(jīng)過顯影而游離出來的單質(zhì)銀微粒使感光處變黑。
  在一定的曝光條件下,黑度是與曝光量成比例的。黑度也和波長有關(guān)。測量黑度的簡單方法是目估,較為準確的測量方法是用光電黑度計來掃描測量。
  3.正比計數(shù)管(PC)
  正比計數(shù)管(PC)一般以一個內(nèi)徑約25mm的金屬圓筒作為陰極,圓筒中心有一根拉成直線的鎢絲作為陽極,筒內(nèi)充滿0.5-1個大氣壓的氬氣或氙氣,并加有10%左右的淬滅氣體。圓筒的側(cè)壁或一端設有入射X射線的“窗”,窗口材料通常為極薄的云母片或者金屬鈹。
  使用正比計數(shù)管時,兩電極間需要加上1-2kV的直流高壓。計數(shù)管在被X射線照射時,管內(nèi)氣體被電離,初始產(chǎn)生的離子對數(shù)目與X射線的量子能量成比例,在極間電壓的作用下,離子定向運動并在運動過程中不斷碰撞其它的中性氣體分子,由此產(chǎn)生二次以至多次的電離并伴隨著光電效應,此時電離的數(shù)目大量增加從而形成放電,直到所有電荷都聚集到相應的電極上,放電才停止,每次放電的時間歷程極短,約0.2-0.5微秒。因此,每當有一個X射線量子進入計數(shù)管時,兩極間將有一脈沖電流通過。正比計數(shù)管工作在氣體放電的正比區(qū),脈沖電流在負載電阻上產(chǎn)生的平均電壓降(即脈沖電壓幅度)與入射X射線的量子能量成正比,故稱正比計數(shù)管。
  正比計數(shù)管在接收單一波長的射線時,每個X射線量子產(chǎn)生的電脈沖幅度實際上不是嚴格相同的,而是分布在以平均幅度為中心的比較狹窄的一個范圍內(nèi)的,根據(jù)PC的放電特性,平均幅度的大小由入射X射線的量子能量決定,若脈沖分布的寬度越窄,其能量分辨能力就越好。能量分辨能力可用能量分辨率η來表示,作為計數(shù)管的一個重要特性:η=W/h×100%;
  式中:W為分布的半高寬,h為平均脈沖幅度。

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