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X射线衍射仪XRD的信号检测系统解析

点击次数:270 发布时间:2021-01-15
   X射线衍射仪XRD是传统X射线粉末衍射仪的优化版,通过成熟的工艺技术,配合Laue Camera 801/802,可实现对单晶样品的高精度测量。
  X射线衍射仪XRD的信号检测系统常用的X射线衍射信号检测手段如下:
  1.荧光板
  荧光板是将ZnS、CdS等荧光材料涂布在纸板上制成,当X射线信号照射到荧光板上时,荧光板就会发出荧光。常用荧光板来确认光源产生的原射线束的存在,主要用于仪器零点的调试。
  2.照相方法
  照相法是早使用的检测并记录X射线的方法,直到现在仍被采用。X射线与可见光一样,能够使感光乳剂感光。当感光乳剂受到X射线照射后,AgBr颗粒离解形成显影核,经过显影而游离出来的单质银微粒使感光处变黑。
  在一定的曝光条件下,黑度是与曝光量成比例的。黑度也和波长有关。测量黑度的简单方法是目估,较为准确的测量方法是用光电黑度计来扫描测量。
  3.正比计数管(PC)
  正比计数管(PC)一般以一个内径约25mm的金属圆筒作为阴极,圆筒中心有一根拉成直线的钨丝作为阳极,筒内充满0.5-1个大气压的氩气或氙气,并加有10%左右的淬灭气体。圆筒的侧壁或一端设有入射X射线的“窗”,窗口材料通常为极薄的云母片或者金属铍。
  使用正比计数管时,两电极间需要加上1-2kV的直流高压。计数管在被X射线照射时,管内气体被电离,初始产生的离子对数目与X射线的量子能量成比例,在极间电压的作用下,离子定向运动并在运动过程中不断碰撞其它的中性气体分子,由此产生二次以至多次的电离并伴随着光电效应,此时电离的数目大量增加从而形成放电,直到所有电荷都聚集到相应的电极上,放电才停止,每次放电的时间历程极短,约0.2-0.5微秒。因此,每当有一个X射线量子进入计数管时,两极间将有一脉冲电流通过。正比计数管工作在气体放电的正比区,脉冲电流在负载电阻上产生的平均电压降(即脉冲电压幅度)与入射X射线的量子能量成正比,故称正比计数管。
  正比计数管在接收单一波长的射线时,每个X射线量子产生的电脉冲幅度实际上不是严格相同的,而是分布在以平均幅度为中心的比较狭窄的一个范围内的,根据PC的放电特性,平均幅度的大小由入射X射线的量子能量决定,若脉冲分布的宽度越窄,其能量分辨能力就越好。能量分辨能力可用能量分辨率η来表示,作为计数管的一个重要特性:η=W/h×100%;
  式中:W为分布的半高宽,h为平均脉冲幅度。
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