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光譜儀三種參數的相互制約

發布時間:2020-01-03 09:25:31         點擊:449

光譜儀探測器除了分辨率是需要考慮的重要因素外,活性區大小和計數率也很重要。在實際應用中,探測器的能量探測范圍、分辨率、探測器有效活性區、線性相應范圍、鈹窗厚度等是選擇探測器時需要考慮的重要因素。

事實上,分辨率、有效活性區和線性相應范圍這三種因素正好相互制約,前置放大器噪聲主要由脈沖成型時間常數所決定,能量分辨率與脈沖成型時間常數的關系呈一種極小值曲線分布,故有時適當選擇稍大的脈沖成型時間常數,可有較高的能量分辨率,但線性分析范圍可能會受到影響。當希望保持高計數率血需要窄脈沖寬度時,則可選擇具有較小脈沖成型時間常數的探測器。探測器的譜峰成型時間越短,線性相應范圍越寬,但探測器的分辨率越低.例如譜峰成型時間為生的線性相應范圍約為2040cps,分辨率為250ev,盡管譜峰成型時間為25.6微妙的探測器,其線性相應范圍只有約為1萬~1.5cps,但分辨率則提高到優于15DeV,如圖4-9所示。而探測器面積越小,譜峰成型時間越長,分辨率越高。面積越大,分辨率越差。故當需要高計數率時,通常只能選用大面積的探器。

光譜儀三種參數的相互制約

光譜儀三種參數的相互制約

鈹窗厚度是選擇探測器時需要考慮的另一個要點。由于鑷對輕元素分析線的強吸收,使得其探測效率很低,如圖420所示,采用2m的鈹窗,將很難定Na等輕元素。故為分析輕元素,當然希望鈹窗越薄越好.但過薄的鈹窗厚度其使用壽命也會受到影響。因此選擇鈹窗厚度時,應根據擬分析的對象,確定合適鈹窗厚度的探測器,如果沒有實際需求,過分追求薄的鈹窗是沒有必要的。

此外,對常規X射線熒光分析而言,通常的探測器厚度已滿足需求,如果需要分析重元素的K系譜線或高能粒子,探測器厚度也是需要重視的一個環節。探測器厚度越大.越有利于分析高能粒子或高能射線。在選購一臺能量探測器時,一方面要考慮探測器的分辨率,另一方面還需要考慮是將主元素測定作為分析重點,以尋求盡可能寬的濃度測定范圍,還是尋求好的分辨率而偏重于微量元素分析。綜合與折中大概是通常的選擇。

總之,在選擇探測器時,應根據擬分析對象,綜合考慮分辨率、線性響應范圍、鈹窗厚度、探測器厚度及有效探測面積,權衡主、次、痕量元素分析范圍,有所側重,以達到有效滿足多數分析項目的目的。

 

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