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能量探測(cè)器原理的熒光光譜儀

發(fā)布時(shí)間:2020-04-23 10:52:12         點(diǎn)擊:5138

       波長色散X射線熒光光譜儀的優(yōu)點(diǎn)是整體分辨率高,穩(wěn)定性好。但分光晶體的使用在提高分辨率的同時(shí),也使得體系結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。在嚴(yán)酷環(huán)境和現(xiàn)場(chǎng)分析時(shí),波長色散X射線光譜儀變得不再實(shí)用。

       能量探測(cè)器由于無需晶體分光即可獲得足夠的分辨率,因此省卻了分光和測(cè)角系統(tǒng),且能滿足大部分實(shí)際應(yīng)用的需要,特別是在太空探測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)和原位分析領(lǐng)域具有不可替代的作用。因此能量探測(cè)器獲得了足夠的重視和相當(dāng)快的發(fā)展。其中以Si(Li)為代表的半導(dǎo)體探測(cè)器已被廣泛應(yīng)用于實(shí)際。

       能量探測(cè)原理在X射線光譜分析技術(shù)領(lǐng)域,能量探測(cè)器是目前發(fā)展最快的領(lǐng)域,它具有比正比計(jì)數(shù)器和閃爍計(jì)數(shù)器更高的能量分辨率。目前鋰漂移硅探測(cè)器已得到廣泛應(yīng)用。

能量探測(cè)器原理的熒光光譜儀 

能量探測(cè)器原理的熒光光譜儀

       在結(jié)構(gòu)上,鋰漂移硅探測(cè)器是一種硅或鍺單晶半導(dǎo)體探測(cè)器,表層為正電性的p型硅,中間為鋰補(bǔ)償本征區(qū),底層為負(fù)電性的n型硅,組成PIN型二極管。其中表層p型區(qū)為死層,是非活性探測(cè)區(qū),本征區(qū)則是由鋰漂移進(jìn)p型硅中形成,以補(bǔ)償其中的不純物或摻雜物,并增加電阻。鋰漂移硅探測(cè)器通??杀硎緸?/span>Si(Li),簡(jiǎn)稱硅鋰探測(cè)器。

       當(dāng)在探測(cè)器的兩端施加一逆向偏壓,產(chǎn)生的電場(chǎng)將耗盡補(bǔ)償區(qū)中的殘留電子空穴對(duì)載流子,該耗盡區(qū)就是探測(cè)器的輻射敏感區(qū)或活性區(qū)。當(dāng)X射線光子穿過半導(dǎo)體的鋰漂移活性區(qū)時(shí),其中的硅原子將由于光電吸收產(chǎn)生光電子,在負(fù)偏壓作用下,空穴流向p型區(qū),電子流向n型區(qū)。探測(cè)器直徑越小,在低能范圍的分辨率越高,厚度越大,對(duì)高能光子的探測(cè)效率越高。以上為X熒光能量探測(cè)器的分析的原理和開展的研究。

 

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