華普科普欄目丨波長色散型X射線熒光光譜儀檢測器
SC是利用X射線的熒光作用做成的計數(shù)器，F(xiàn)-PC和S-PC是利用X射線的電離作用做成的計數(shù)器。封閉式正比計數(shù)器也叫氣體封閉式正比計數(shù)器。
圖1為F-PC結(jié)構(gòu)示意圖，其原理是入射的X射線光子使Ar原子產(chǎn)生常規(guī)電離，形成若干正負(fù)離子對，在探測器電場作用下產(chǎn)生雪崩式放電，在CH4氣體淬滅下停止放電，產(chǎn)生一個電壓脈沖。入射光子與脈沖數(shù)成正比關(guān)系，正比因子與氣體濃度等因素有關(guān)。
圖1.F-PC結(jié)構(gòu)示意圖
在長期使用過程中，PR氣體中甲烷氣體被電離污染陽極芯線，導(dǎo)致正比計數(shù)器的能量分辨率下降，這時就必須對芯線進(jìn)行清洗。新型的光譜儀都設(shè)有芯線自動清洗機構(gòu)，可以在真空光路下很快地除去芯線上的雜質(zhì)，使之恢復(fù)原有性能，得以穩(wěn)定地進(jìn)行輕元素的分析。而舊式的光譜儀沒有芯線自動清洗機構(gòu)，這時就要將流氣正比計數(shù)器拆卸，用溶劑進(jìn)行清洗，或者直接更換芯線。 S-PC（封閉正比計數(shù)器）在出廠前將惰性氣體密封至探測器內(nèi)，無需為探測器提供氣體，可以應(yīng)用于難獲得PR氣體的場所。 圖2為SC閃爍計數(shù)器結(jié)構(gòu)示意圖，其由閃爍體和光電倍增管組成。原理是入射X射線光子與閃爍體相互作用，轉(zhuǎn)變成閃爍光子而射到光電倍增管上，再轉(zhuǎn)變成電脈沖信號。
圖2.閃爍計數(shù)器
入射的X射線光子經(jīng)由探測器轉(zhuǎn)變成脈沖信號，經(jīng)過放大器放大后，由脈沖高度分析器對其收集分析。通常，F(xiàn)-PC的計數(shù)率可達(dá)到3000Kcps，SC的計數(shù)率達(dá)到1500Kcps。 計數(shù)器的能量分辨率如圖3所示，對于SC計數(shù)器，其能量分辨率要求小于60%，對于F-PC計數(shù)器，其能量分辨率要求小于40%。
圖3.探測器能量分辨率