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X射线光子进人探测器的过程_原子发射光谱仪_www2138com官网
www2138com官网:0 发布时间:2017-09-05
 

  今天原子发射光谱仪的小编带大家了解一下X射线荧光光谱仪正比计数器。

  正比计数器,内充气体与需要测定的入射X射线的能量有关。气体的主要作用是将人射X射线的能量成抗倒地转变线电荷。同时,还要防止医离子移向阴极时,从阴极上逐出电荷而引起二次放电,即使之猝灭。通常选用惰性气体(Ne.Ar,Xe)作为为探测气体,将X射线光子的能最转变为电荷。加人一定量的有机气体如甲烷、乙烷、丙烷和二氧化碳等作为猝灭气体。所充气体的成分和纯度对测量结果有很大影响,如气体中混入空气、水蒸气等容易形成负离子的气体,在雪崩放电中,因负离子运动缓慢与电子引起的雪崩性质不同而改变了气体放大倍数,使输出电脉冲幅度降低。在长期工作过程中,猝灭气体分解所产生的碳可能附着在探测器壁和阳极丝上,尤其是阳极上的少量附着物会影响电场的形状。

  X射线光子进人探测器后,在正比计数区与所充气体(假定气体是氩)相互作用,其过程可分为四种类型。

  (1)X射线光子进人探测器后,通过气体时完全未吸取,而被探测器壁吸取或从后窗口逸出,不会输出脉冲信号。X射线光子波长愈端,发生的可能性愈大。

  (2)X射线光子可使探测气体原子发生外层电子光电离,并将其能量交给光电子。光电子在获得能量后,又在其路径上电离探测气体原子,生成Ar+和e-离子对,这些离子对引起一个复杂的气体放大过程,有大量的雪崩放电冲击阳极,使高压瞬时降落。这种电位降以脉冲形式,经电容器输人放大器和测量电路,而形成一个输出脉冲,该输出脉冲所拥有的电子数相当于X射线光子引起的初始电子数的102~10十次方倍。这种放电过程发生在X射线光子被吸取后大约0.1~0.2us的时间内。在阳极电压的恢复过程中(约1us),正比计数器对另一个人射X射线光子不发生响应,这个时间叫做探测器的死时间。其实,即使是单色X射线光子,所产生的离子对数并不完全相等,而是呈高斯分布。每个输出脉冲的平均幅度都正比于人射光子的能量。

  (3)若X射线光子的能量大于氩的K层电子的激发电位,氩原子的K层电子被激发,发射出ArKa.射线,由于Ar的外层电离电位为15.7ev,而其K层电子激发电位为3.2kev.ArKa.射线几乎不为Ar吸取而逸出。这样,K层电离产生的光电子的能量应为人射X射线光子的能量Ex减去ArK.射线的能量(2.96 kev),将使Ar产生离子对,其过程如(2)所述,形成一个脉冲输出,该输出的平均幅度正比于Ex-2.96kev.该脉冲形成的峰称作逃逸峰。

  (4)入射X射线光子在激发氩原子的K层电子过程中,可能产生氩的俄歇电子。

  正比计数器所充气体的种类很多,窗口材料也有所不同,但上面所述X射线与所充气体相互作用过程也适用于其他各种探测气体。选择合适的正比计数器的一般原则,通常使用原子序数小的材料制成薄的窗口,使人射x射线吸取较少,提高探测效率。原子序数较低的工作气体,如Ne或Ar等,对低能X射线的吸取系数较大,因而探测效率就高而能量较高的X射线就需要用原子序数较大的工作气体,如Kr或Xe等。


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