选择X射线能量范围的正确传感器

Dectris为Mythen和Pilatus3探测器家庭提供替代传感器,以获得高度X射线能量的最佳性能。

此外,对于包含宽X射线能量范围的标准450μm硅传感器,Dectris为Pilatus3和Mythen提供厚度为1000μm和320μm的硅传感器。

Pilatus3 X CDTE系列检测器提供的碲化镉传感器可提高能量范围至100keV。

为特定的应用选择合适的传感器

需要基于特定应用的典型X射线能量范围来选择传感器及其厚度。Dectris表明450μm标准硅传感器,适用于12.5kev低于X射线能量的所有应用。

硅传感器

硅传感器将X射线光子变换成电荷。在高能量应用的情况下,检测效率受到硅传感器厚度的限制。在高能的情况下,具有1000μm的大传感器厚度的高能传感器补偿了硅的低吸收效率。

来自Dectris的所有硅传感器都以公司的验证硅技术为基础,为Pilatus和Mythen探测器家庭的所有Dectris探测器提供,从Mythen 1K到Pilatus 6M。eiger探测器配有标准的450μm硅传感器。

高能传感器

为了实现高X射线能量的正确敏感性,1000μm硅传感器在10keV的能量下表现出改善的量子效率,同时保持Dectris探测器的众所周知的无噪声操作。1000μm硅传感器分别为Mo和Ag Ka辐射提供了76%和50%的非常好的量子效率。对于所有高能量应用,1000μm传感器提供的改进的X射线灵敏度是合适的。

低能量传感器

DECTRIS为低能耗应用提供320µm传感器。这些传感器允许最低可能的能量阈值,并提供特殊的低能量校准和真空解决方案。

图1中示出了320μm,450μm和1000μm传感器的量子效率(QE),450μm和1000μm传感器中所示的QR值在BESSY II的PTB实验室中确定,并完全匹配由计算推导的值。在高于10keV的高能量下,QE受传感器厚度的限制,并且对于较厚的传感器可显着提高。

表1为通常使用的X射线能量提供各种传感器的QE值。

在Bessy II的PTB实验室测量的320,450和1000μm传感器的量子效率。

图1。在Bessy II的PTB实验室测量的320,450和1000μm传感器的量子效率。图像信用:Dectris Ltd.

表格1。典型X射线能量的量子效率

光子的能量 320μm 450µm 1000μm.
5.4 kev(Cr) 94% 94% > 80%
8.0 kev(Cu) 97% 98% 96%
12.4 kev(1Å) 72% 84% 97%
17.5 kev(mo) 37% 47% 76%
22.2 kev(AG) 20% 27% 50 %

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用于硬X射线辐射的碲化镉传感器

为了直接转换硬X射线辐射,Pilatus3 X Cdte检测器序列使用碲化镉(CDTE)晶体作为传感器材料,用于直接转化硬X射线辐射。通过该高Z半导体材料(带Z = 48,具有Z = 52)的CD提供非常好的停止功率,在高X射线能量下引起高检测效率。

CDTE材料由来自领先制造商的Dectris获得目前可用的最大尺寸。两个大型CDTE传感器构成每个Pilatus3 Cdte检测器模块,传感器尺寸为42×34mm,留在它们之间仅3倍间隙。1000μmCDTE厚度使高量子效率高达100keV硬X射线能量。

1000μm碲化镉传感器的QE如图2和表2所示,作为能量的函数。对于Pilatus3像素尺寸和几何形状,模拟QE值并在PTB实验室中在20至60keV的BESSY II中确定。通过测量确认了模拟推导的值。

PTB实验室在BESSY II的PTB实验室测量的pilatus3 x Cdte模块量子效率。

图2。PTB实验室在BESSY II的PTB实验室测量的pilatus3 x Cdte模块量子效率。图像信用:Dectris Ltd.

Qe中的QE中的下降是由于CD和TE k边缘上方的光子能量发生的荧光损失。QE被定量为设定为光子能量的50%的能量阈值。

表2。PILATUS3 CdTe传感器的量子效率。

光子的能量 CDTE1000μm
20.0 Kev. > 90%
40.0 Kev. 81%
60.0 Kev. 90%
80.0 kev. 77%
100.0 kev. 56%

使用Dectris传感器的好处

使用Dectris传感器的优点是:

  • 良好的数据质量
  • 低能量的最佳性能
  • 快速测量
  • 提高了敏感度超过10kev
  • 优越的传感器技术
  • 所有传感器的无噪音光子计数操作

应用程序

Dectris传感器的应用是:

  • 粉末衍射
  • 漫射散射实验
  • 非破坏性测试
  • 临床前成像
  • 配对函数分析
  • 小分子结晶学
  • 高压研究
  • 真空萨克斯/ GI-SAXS / ASAXS

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引用

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  • 美国心理学协会

    Dectris Ltd.(2020年5月01日)。选择X射线能量范围的右传感器。Azom。从6月24日,2021年6月24日从//www.washintong.com/artice.aspx?articled=11760中检索。

  • MLA.

    Dectris Ltd.“选择X射线能量范围的正确传感器”。氮杂。2021年6月24日。

  • 芝加哥

    Dectris Ltd.“选择X射线能量范围的正确传感器”。Azom。//www.washintong.com/article.aspx?articled=11760。(访问2021年6月24日)。

  • 哈佛

    Dectris有限公司2020。选择X射线能量范围的正确传感器。Azom,于2021年6月24日查看,//www.washintong.com/article.aspx?articled=11760。

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