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X射线荧光光谱仪的探测器应该如何选择

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  X射线荧光光谱仪的探测器应该如何选择
  X射线荧光光谱是一种常用的光谱技术,既可用于材料的组成成分分析,又可用于涂层和多层薄膜厚度的测量等。对于不同的应用用途,X射线荧光光谱仪体系中探测器的选择也不尽相同。
  对于定性分析往往需要用到硅漂移探测器。硅漂移探测器(SDDs)能够提高低能量敏感度,使得X射线荧光光谱技术可以对一些低原子序数元素进行检测分析,甚至是在空气气氛中也能进行检测,例如用于测量化学镀镍涂层中磷元素(原子序数Z=15)的含量。但是,大多数的低原子序数元素的检测分析依然还需要隔离空气气氛。
  近年来比较流行的是一种密封的、充气的正比计数器,正比计数器探测器较大的半宽高(FWHM)会导致相邻元素的检测谱图严重重叠,以至于利用峰值搜索算法和/或可见光谱观察法都无法探测出其中某种或者多种成分的存在。对于一些需要鉴别元素成分的工业制造品,其质量检验结果由于发生严重重叠,难以分辨,造成难以检测。
  虽然利用硅探测器也会发生谱图上的峰重叠现象,但在大多数的情况下,这些重叠峰能够被轻易的分离和识别,这些特征使得硅探测器体系极其适用于定性分析和来料检验等方面。
  硅漂移探测器具有很高的数据吞吐量,因此当测量需要多采样、高精度时可以考虑使用这种探测器;但这通常需要样品具有较高的荧光强度值。荧光强度值取决于样品——如样品类型,样品测量区域等。
  在分析测量一些薄膜或者小样品时,样品的特性可能会很微小。当样品或者样品区很小(直径只有几十微米)时,探测器的立体角则会起到很大的作用。而样品或样品区很小的情况往往都发生在测量电子元件和功能性涂层厚度等时候,这时正比计数器(Prop Counter)就成为了一种非常受欢迎的选择,因为这种探测器具有的大俘获角允许可以使用更小的准直仪。因此,当样品谱图相对简单,含有元素只有两到三种,样品分析区域直径小到100-200微米时,正比计数器Prop Counter则是一个非常理想的选择。
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