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X射線熒光光譜儀正比計數器是什么?
點擊次數:0 發布時間:2020-10-12
 

  X射線熒光光譜儀正比計數器是什么?今天原子發射光譜儀的小編帶大家了解一下X射線熒光光譜儀正比計數器。

  正比計數器,內充氣體與需要測定的入射X射線的能量有關。氣體的主要作用是將人射X射線的能量成抗倒地轉變線電荷。同時,還要防止醫離子移向陰極時,從陰極上逐出電荷而引起二次放電,即使之猝滅。通常選用惰性氣體(Ne.Ar,Xe)作為為探測氣體,將X射線光子的能最轉變為電荷。加人一定量的有機氣體如甲烷、乙烷、丙烷和二氧化碳等作為猝滅氣體。所充氣體的成分和純度對測量結果有很大影響,如氣體中混入空氣、水蒸氣等容易形成負離子的氣體,在雪崩放電中,因負離子運動緩慢與電子引起的雪崩性質不同而改變了氣體放大倍數,使輸出電脈沖幅度降低。在長期工作過程中,猝滅氣體分解所產生的碳可能附著在探測器壁和陽極絲上,尤其是陽極上的少量附著物會影響電場的形狀。

  X射線光子進人探測器后,在正比計數區與所充氣體(假定氣體是氬)相互作用,其過程可分為四種類型。

  (1)X射線光子進人探測器后,通過氣體時完全未吸收,而被探測器壁吸收或從后窗口逸出,不會輸出脈沖信號。X射線光子波長愈端,發生的可能性愈大。

  (2)X射線光子可使探測氣體原子發生外層電子光電離,并將其能量交給光電子。光電子在獲得能量后,又在其路徑上電離探測氣體原子,生成Ar+和e-離子對,這些離子對引起一個復雜的氣體放大過程,有大量的雪崩放電沖擊陽極,使高壓瞬時降落。這種電位降以脈沖形式,經電容器輸人放大器和測量電路,而形成一個輸出脈沖,該輸出脈沖所擁有的電子數相當于X射線光子引起的初始電子數的102~10十次方倍。這種放電過程發生在X射線光子被吸收后大約0.1~0.2us的時間內。在陽極電壓的恢復過程中(約1us),正比計數器對另一個人射X射線光子不發生響應,這個時間叫做探測器的死時間。其實,即使是單色X射線光子,所產生的離子對數并不完全相等,而是呈高斯分布。每個輸出脈沖的平均幅度都正比于人射光子的能量。

  (3)若X射線光子的能量大于氬的K層電子的激發電位,氬原子的K層電子被激發,發射出ArKa.射線,由于Ar的外層電離電位為15.7ev,而其K層電子激發電位為3.2kev.ArKa.射線幾乎不為Ar吸收而逸出。這樣,K層電離產生的光電子的能量應為人射X射線光子的能量Ex減去ArK.射線的能量(2.96  kev),將使Ar產生離子對,其過程如(2)所述,形成一個脈沖輸出,該輸出的平均幅度正比于Ex-2.96kev.該脈沖形成的峰稱作逃逸峰。

  (4)入射X射線光子在激發氬原子的K層電子過程中,可能產生氬的俄歇電子。

  正比計數器所充氣體的種類很多,窗口材料也有所不同,但上面所述X射線與所充氣體相互作用過程也適用于其他各種探測氣體。選擇合適的正比計數器的一般原則,通常使用原子序數小的材料制成薄的窗口,使人射x射線吸收較少,提高探測效率。原子序數較低的工作氣體,如Ne或Ar等,對低能X射線的吸收系數較大,因而探測效率就高而能量較高的X射線就需要用原子序數較大的工作氣體,如Kr或Xe等。

 


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