Espectrómetro de raios X

Espectrómetro de raios X

Perfil do produto

Espectrómetro de raios XEspectrómetro de cristal de imagem de raios-x é comumente usado para medição de raios de alta energia e é dividido em: espectrómetro de cristal plano e espectrómetro de cristal curvo.

Normalmente, o espectrômetro de cristal plano é amplamente utilizado na análise espectral de raios X devido à estrutura simples do instrumento e à baixa dificuldade de processamento.* Fácilinstrumentos de medição espectral de raios X. No entanto, o espectrómetro de plano não possui função de foco, portanto, a eficiência da recepção de luz é baixa e a intensidade da linha espectral é fraca. Além disso, o impacto do tamanho da fonte de luz na resolução espectral é evidente e não satisfaz as necessidades de medição de alta resolução espectral. O espectrómetro de cristal de curvatura atinge o objetivo de forte foco curvando a superfície de difração do cristal espectral em várias superfícies curvas.

A esfera curva o cristal, com propriedades bidimensionais de dispersão e imagem. Em combinação com as propriedades de difração de Prague do cristal e foco do espelho esférico, sem fendas ou vácuo, em combinação com um detector de raios-X bidimensional, imagens de raios-X com resolução espectral e espacial podem ser obtidas simultaneamente. Atualmente, os cristales de curvatura esférica são amplamente utilizados no diagnóstico de plasma de restrição inercial e de restrição magnética.

A temperatura dos íons do plasma e a velocidade de rotação são parâmetros importantes que caracterizam o desempenho do plasma de fusão e também são a base de dados para realizar inúmeros estudos de problemas físicos do plasma. No dispositivo Tokamak, o espectrómetro de curvatura mede a temperatura dos íons e a velocidade de rotação medindo o deslocamento de frequência Doppler e a largura Doppler da linha espectral de impurezas do plasma.

Devido à sua propriedade de não depender da injeção de feixe neutro e de funcionar corretamente sob uma variedade de aquecimento por ondas de rádio, especialmente adequado para a medição da temperatura do plasma sob aquecimento por ondas de rádio puras, é um dos diagnósticos físicos importantes no dispositivo Tokamak.

Beijing Zhuli Instruments Co., Ltd. lançou um conjunto completo de sistemas de teste de espectrômetro de cristal curvado com base nas necessidades dos clientes e na experiência de pesquisa e desenvolvimento espectral dos últimos 20 anos.

Princípio do espectrômetro de cristal flexo

Sistema espectroscópico RTS-SEMR

Espectrómetro de cristal curvo é uma ferramenta importante para a espectrometria de raios-X, que trabalha com base na lei de difração de Praga, através da escolha racional do material e da forma do cristal curvo, é capaz de controlar com precisão o efeito de difração dos raios-X, alcançando assim o foco de reflexão monocromático dos raios-X. Suas configurações variadas, incluindo o tipo John, Johnson, helicoide logarística, elipse e Von Hamos, são amplamente usadas em pesquisas científicas e testes industriais. Os principais componentes incluem: cristal curvado de acordo com a faixa de teste necessária, um conjunto completo de circuitos ópticos e equipamentos de detecção de back-end (principalmente câmeras de vácuo). Em todos os componentes do espectrômetro de curvatura, o detector é um dos principais dispositivos que determinam o desempenho do sistema de espectrômetro de curvatura, especialmente em condições de funcionamento de plasma de aquecimento auxiliar de alta potência de pulso longo, não só precisa ter uma alta taxa de contagem, mas também deve ter uma boa faixa dinâmica para refletir as mudanças nos parâmetros do plasma antes e depois do aquecimento. Os cristais curvos não focalizam os raios-X, mas podem fundir os raios-X em uma linha ou ponto de forma difractiva. A curvatura da superfície pode ser transmissiva ou reflexiva e pode ser curvada em uma superfície que corresponde a uma pequena parte da superfície cilindrica, esférica, anel ou logarítmica.

Esquema do espectrómetro de curvatura:

A para o ponto de entrada, B para a superfície de imagem para o espectrómetro de curvatura esférica no Tokamak

Os principais parâmetros do espectrômetro de cristal flexo

Teste de comprimento de onda de raios X:

Espectrómetros de curvatura são usados principalmente para medições dentro da faixa de comprimentos de onda de raios X, geralmente entre 0,1 e 10 nanômetros. Selecionando cristais com diferentes espaços de grade, é possível cobrir a gama de raios-X macios a raios-X rígidos.

Teste de gama de energia

Raios-X suaves: adequados para estudar elementos leves e amostras biológicas, geralmente na faixa de algumas centenas de eletrônvoltes (eV) a alguns milhares de eletrônvoltes.

Raios-X rígidos: adequados para estudar elementos pesados e materiais de alta densidade, geralmente na faixa de milhares de eletrões-volts a dezenas de milhares de eletrões-volts.

Resolução espectral: resoluções de nível nm ou ainda mais altas podem ser obtidas de acordo com a demanda.

Indicadores técnicos

■ Faixa de comprimento de onda: 0.1-10nm

Gama de energia: centenas de eV a dezenas de keV

Resolução espectral: 100-1000 @ segmento espectral amplo; >1000 @ Medição espectral

• Aceitar necessidades personalizadas

As referências de configuração relevantes para diferentes cenários de aplicação são as seguintes:

Áreas de aplicação relacionadas de espectrômetros de cristal flexo

Ciência dos materiais: para estudar a microestrutura e a composição de materiais.

Física: para o estudo de fenômenos físicos de alta energia e propriedades de partículas, como restrições de inércia e restrições magnéticas para uso no diagnóstico de plasma.

Análise Química: para análise quantitativa e qualitativa de elementos em compostos.

Casos de dados de teste relacionados

Caso 1: Linhas espectrais Si Kα obtidas com o espectrômetro de curvatura construído com a câmera de vácuo Andor Caso 2: Dados medidos com o espectrômetro de curvatura construído com a câmera PILATUS da Detrics

Opção 1 do detector combinado (Andor):

Detector com opção 2 (Dectris)