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一点検出器について

2023-08-31 10:00

1. 比例カウンタ (パソコン)

PCは一般的に内径25mm程度の金属円形を陰極、円形の中心に直線状に引かれたタングステン線を陽極として使用し、シリンダー内には0.5~1気圧の蒸気またはガスが充填されており、約 10% の急冷ガス (通常は CH、エタノール、または Cl)。円筒の側壁または一端には、入射X線用の窓が設けられています。回折実験で使用されるX線は軟X線が多いため、窓壁は非常に薄くする必要があります。窓材としてはマイカシートやキルトが一般的です。

X-ray


パソコン はチューブ内のガス放出の比例領域で動作します。PCを使用する場合、使用するカウンターの放電特性にもよりますが、両電極間に1000~2000VのDC高電圧を加える必要があります。パソコン に X 線が照射されると、チューブ内のガスがイオン化され、最初に生成されるイオン対の数は X 線の量子エネルギーに比例します。 X線。適切に高い(比例放電領域)電極電圧の作用下で、イオンは方向性を持って移動し、移動の過程で他の中性ガス分子と継続的に衝突し、その結果、二次または多重イオン化が発生し、光電効果を伴います。時間とともに、イオン化の数が増加して限定された放電(電子なだれまたはガス放電)が形成されます。すべての電荷が対応する電極に蓄積されると、放電が停止します。各放電の時間履歴は非常に短く、約 0.2 ~ 0.5ms です。したがって、X 線量子が パソコン に入射するたびに、極間にパルス電流が流れます。パルス電流によって負荷抵抗に生じる平均電圧降下(パルス電圧振幅)は、入射X線の量子エネルギーに比例します。

X-ray diffraction

PCの放電特性は入射X線の量子エネルギーによって平均振幅が決まり、パルス振幅分布の幅が狭いほどエネルギー分解能が良くなります。


2、Sシンチレーションカウンター(SC)

で使用されるシンチレーションカウンター(SC)X線回折分析では主に TI をドープした ナル 結晶が使用されます。次の図は、シンチレーションカウンターの基本構造を示しています。シンチレーションカウンター、光電子増倍管、プリアンプの 3 つの部分で構成されています。


シンチレータは、付活剤として約0.5%のTをドープした厚さ約1~2mmのNal透明単結晶のスライスです。ナルクリスタルを湿気によるダメージから守るため、クリスタルは特別な箱に密封されています。密封された箱の片面は、X 線を受け取るための窓として機能する薄いシート (X 線) です。反対側は青紫光を透過する光学ガラスシートです。


内部には増倍極と呼ばれる多段加速電極があり、光電流を収集するためにカソードとコレクタ (つまり、アノード) の間で動作する時間があり、同時に分圧器を介して上の各増倍極に電圧が供給されます。そのため、各乗算器極間に電圧差が生じます。

crystal diffraction

現在でも、SC はさまざまな結晶 X 線回折研究に最も多用途な検出器です。その主な利点は、結晶 X 線回折研究で使用されるさまざまな X 線波長に対して、100% に近い高い量子効率、優れた安定性、長い耐用年数を備えていることです。さらに、分解時間が非常に短い ( 10-7 秒程度) 比例計数管と同様です。したがって、検出器自体によって引き起こされる計数損失を考慮する必要はありません。また、使用される軟光線に対して一定のエネルギー分解能を備えています。結晶回折。そのため、今日のほとんどの X 線撮影装置にはフラッシュカウンターが装備されています。

X-ray


三つ、S半導体検出器(SD D)

1.構造

X-ray diffraction

2.動作原理:X線が半導体に照射されると、線量子のイオン化により電子空間6対が生成されることがあります。の構造を例にとると、電極間に電界がかかると、電子の空の6対の固有領域で発生した電子はn領域に集まり、空の6対はp領域に集まります。その結果、外部回路に微小なパルス電流が流れ、固有領域が「イオン化箱」の役割を果たします。SSDをイオン化して空電子6対を生成するのに必要なエネルギーは約3.8eVで、SSDのパルス分解能時間は約10-8秒と非常に優れた検出器です。

crystal diffraction

SSD は、光線の強度だけでなく、光線のエネルギーも測定する光線カウンターとして使用できます。高エネルギー解像度の SSD がX線検出器 回折計用であり、効率的な (ほぼ 100%) [単色性] 方法としても使用できます。SSD の高いエネルギー分解能により、K のみが測定されるため、強度の損失が回避され、X 線の受信強度が数倍に増加します。SSDの使用X線放射計また、X 線ラジオグラフィーと X 線エネルギースペクトル分析を同時に実行することもでき、これは相分析にとって非常に有益です。このSSDSの優れた特性は回折解析において注目されており、高エネルギー分解能SSDSはX線撮影装置の基本構成のオプションとして挙げられるようになりました。

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