Основные достоинства спектрометра, доступные при анализе:

Технические характеристики

Генератор рентгеновского излучения			Детектор рентгеновского излучения
Мишень трубки:	Стандарт Rh		Тип детектора:	Si(Li) кристалл
Мощность излучения:	Максимум 50 Вт		Тип охлаждения:	Пелтье или жидкий азот LN
Напряжение:	4 – 50кВ с шагом 1кВ		Площадь кристалла:	15мм2 PCD/ 30мм2 LN
Ток:	0,02 – 1,98мА с шагом 0,02мА		Глубина кристалла:	3,5мм (3500 мк)
Охлаждение:	Воздушное		Энергетическое разрешение:	<155 эВ PCD / <149 эВ LN
Избирательность:	7 фильтров + прямое возбуждение		Чувствительность:	От фтора до урана
Размер пучка:	Регулируется пользователем в диапазоне от 1мм до 8,8мм		Температура:	<190 К

Эксклюзивная Si(Li) технология

Технология с 25-летним стажем Si(Li) кремний-литиевых детекторов, 4-е поколение которых служит сердцем спектрометра ARL QUANT’X, продолжает задавать стандарты чувствительности, скорости и надежности.

Площадь кристалла

Анализ проб малого размера, тонких слоев или низких концентраций обычно ограничен мощностью рентгеновской трубки и требует эффективной регистрации низко интенсивной флуоресценции образца. Увеличенная площадь кристалла эффективно увеличивает мощность рентгеновской трубки. Площадь Si(Li) кристалла до 5 раз больше площади других моделей и создает более широкий «зонтик» для улавливания фотонов. Это одно из основных объяснений, почему ARL QUANT’X может достигать чувствительности ниже уровня.

Функциональные особенности

Система Thermo Electron QUANT’X – это компактный энергодисперсионный рентгенофлуоресцентный анализатор (EDXRF). Прибор использует рентгеновскую трубку и твердотельный детектор для одновременного спектроскопического анализа элементов от натрия до урана в концентрации от нескольких ppm до 100 %. Управление и анализ данных осуществляется через подсоединенный к анализатору компьютер.

Сборка колеса с фильтрами – это карусель на девять позиций, Коллиматор рентгеновской трубки ограничивает размер рентгеновского луча. Прямо внутри отверстия коллиматора расположено рентгеновское окошко трубки.

Предупреждение Бериллиевое окошко очень хрупкое. Не кладите ничего на вал коллиматора и не касайтесь окошка. Если окошко загрязнилось, обратитесь за помощью в службу поддержки пользователя Thermo Electron Customer Service.

Коллиматор колеса с фильтрами еще больше ограничивает размер рентгеновского луча. После прохождения луча через выбранный фильтр расположенное выше отверстие удерживает коллиматор. На время транспортировки коллиматор вынимают и помещают в отдельный пакет. Для системы QUANT’X, использующей рентгеновскую трубку Varian, необходим коллиматор QUANT’X 8.8 мм.

Рис.6.1. Детектор PCD, колесо с фильтрами, мешалка, коллиматор трубки и рентгеновская трубка

К рис: PCD detector berillium window – бериллиевое окошко детектора PCD

Filter wheel – колесо с фильтрами

Sample spinner – мешалка

Tube collimator – коллиматор трубки

X-ray tube berillium window – бериллиевое окошко рентгеновской трубки

Сборка привода мешалки (дополнительно) – используется вместе со специальным поддоном на 10 образцов. Сборка вращает образцы во время спектрального анализа. Вращение используется для образцов неправильной формы. Управление двигателем осуществляется через панель управления кюветного отделения. Сборку можно легко удалить, а затем установить на место.

Коллиматор детектора ограничивает поле зрения детектора, снижая количество ненужного излучения. Бериллиевое окошко расположено внутри отверстия коллиматора.

Детектор Si(Li), представленный на рис.6-2, сделан из кремниевого кристалла высокой степени очистки. На контакты по обе стороны от кристалла подается напряжение смещения, которое обеспечивает создание электрического поля. Когда фотон попадает в активную область детектора, в результате фотоионизации происходит образование электронно-дырочных пар. Такие подвижные заряды скапливаются на контактах под действием электрического поля, которое подталкивает электроны к сигнальному контакту, а дыры к контакту с барьером Шотки. Суммарный заряд представляет собой выходной сигнал датчика, который подается на затвор полевого транзистора для усиления. Поскольку создание электронно-дырочной пары осуществляется для каждого 3.8 эВ энергии фотона, амплитуда сигнала пропорциональна энергии фотона. Окружающий сигнальный контакт кольцевой контакт предупреждает образование тока утечки, создающего шум выходного сигнала.

Рис. 6-2. Рентгеновский детектор PCD

FET gate – затвор полевого транзистора

Signal contact – сигнальный контакт

Guard ring – защитное кольцо

Ground - земля

Compensated region – скомпенсированная область

Schottky barrier – барьер Шотки

Photon - фотон

Detector bias – смещение детектора

Источником для облучения образца является рентгеновская трубка, схематическое изображение которой представлено на рис. 6-3. Галогеновое волокно нагревается переменным током с импульсной модуляцией, поступающим от панели управления рентгеновской трубки. Катод нити накала испускает электроны, которые стремятся к аноду из-за положительного потенциала. Во время полета они накапливают энергию из электрического поля, существующего между анодом и катодом. Когда электроны ударяются об анод, они теряют указанную энергию, создавая рентгеновское излучение и выделяя тепло. Фокусирующий электрод заставляет электроны внедряться в анод (точка около 1мм² ). Величина тока контролируется панелью управления рентгеновской трубки. Ток ограничен до 1.98 м

Анод, также называемый мишенью, состоит из тонкого диска (родий или другой материал), установленного на медный блок. Анод обычно обрезают таким образом, чтобы угол между лицевой частью мишени и нормалью окошка составлял 20°. Окошко сделано из тонкой (0.005") бериллиевой фольги, которая пропускает рентгеновские лучи и одновременно поддерживает высокий вакуум.

Рис. 6-3. Схема рентгеновской трубки

Filament – нить накала

Anode – анод

Primary radiation filter – первичный радиационный фильтр

Be window – бериллиевое окошко

Sample – образец