Röntgenkristallspektrometer

Röntgenkristallspektrometer

Produktbeschreibung

Röntgenkristallspektrometer(x-ray imaging crystal spectrometer) wird häufig für die Messung von hochenergetischen Strahlen verwendet, die nach den verwendeten Kristallen in: flache Kristallspektrometer und gebogene Kristallspektrometer unterteilt werden.

In der Regel ist ein flaches Kristallspektrometer aufgrund der einfachen Struktur des Instruments und der geringen Bearbeitungsschwierigkeit weit verbreitet in der Röntgenspektralanalyse.* EinfachRöntgenspektrummessgeräte. Das Flachflächenspektrometer verfügt jedoch nicht über eine Fokussierungsfunktion, daher ist die Lichtempfangseffizienz gering und die Spektraliniensstärke schwach. Außerdem wirkt sich die Größe der Lichtquelle auf die spektrale Auflösung deutlich aus und erfüllt die Messanforderungen an hohe spektrale Auflösung nicht. Das Biegekristallspektrometer erreicht das Ziel einer starken Fokussierung, indem es die Spektralkristalldiffraktionsfläche in verschiedene Biegeflächen biegt.

Die Kugel biegt den Kristall und besitzt gleichzeitig die zweidimensionalen Eigenschaften der Diffusion und Bildgebung. In Kombination mit der Crystal Prague Diffraction und der Fokussierungseigenschaften des Sphärospiegels kann ein spektrales und räumlich auflösendes Röntgenlichtbild in Kombination mit einem zweidimensionalen Röntgendetektor ohne Spalt oder Vakuum erhalten werden. Derzeit werden sphärische Biegekristalle weit verbreitet in der Diagnose von Trägheitsbeschränkungen und magnetischen Plasma eingesetzt.

Die Plasma-Ionentemperatur und die Rotationsgeschwindigkeit sind wichtige Parameter, die die Leistung des Fusionsplasmas charakterisieren, und sind auch die Datenbasis für zahlreiche Studien zur Plasmaphysik. In Tokamak-Geräten messen Biegekristalspektrometer die Ionentemperatur und die Drehgeschwindigkeit, indem sie Doppler-Frequenzverschiebungen und Doppler-Ausdehnungen der Plasma-Verunreinigungsspektralinien messen.

Aufgrund seiner Eigenschaften, die nicht von der neutralen Strahleneinspritzung abhängig sind und bei einer Vielzahl von Funkwellenbeheizungen funktionieren können, ist es insbesondere für die Messung der Plasmatemperatur bei reiner Funkwellenbeheizung geeignet, eine der wichtigen physikalischen Diagnosen in Tokamak-Geräten.

Beijing Zhuli Instruments Co., Ltd. hat auf der Grundlage der Kundenbedürfnisse und der Erfahrung in der Forschung und Entwicklung des Spektrums in den letzten 20 Jahren ein komplettes Testsystem für Biegekristalle eingeführt.

Prinzip des Biegekristalspektrometers

RTS-SEMR Spektralsystem für Raman-Elektroskope

Das Biegekristallspektrometer ist ein wichtiges Werkzeug für die Röntgenspektromessung. Es basiert auf dem Prager Diffraktionsgesetz und kann die Diffraktionswirkung der Röntgenstrahlen durch eine vernünftige Auswahl des Materials und der Form des Biegekristalls genau steuern und somit die monochrome Reflexionsfokussierung der Röntgenstrahlen erreichen. Seine Konfigurationen sind vielfältig, darunter Johann-Typ, Johnson-Typ, Logarithmus-Spirale, Ellipse und Von Hamos, und werden in wissenschaftlicher Forschung, industriellen Prüfungen und anderen Bereichen weit verbreitet. Zu den wichtigsten Komponenten gehören: Biegekristalle im gewünschten Testbereich, komplette optische Baureihen und Backend-Erkennungsgeräte (hauptsächlich Vakuumkameras). In den Komponenten des Biegekristalspektrometers ist der Detektor eine der Schlüsselausrüstungen, die die Leistung des Biegekristalspektrometersystems bestimmen, vor allem unter langen Impulsen mit hoher Leistung, die die Unterstützung der Heizung des Plasmabetriebsbedingungen erfordert, nicht nur eine hohe Zählrate, sondern auch einen guten Dynamikbereich, der die Veränderungen der Plasmaparameter vor und nach der Heizung widerspiegelt. Ein gekrümmter Kristall kann die Röntgenstrahlung nicht fokussieren, kann aber die Röntgenstrahlung auf diffraktive Weise zu einer Linie oder einem Punkt zusammenführen. Die Oberflächenbeugung kann transmissiv oder reflektierend sein und kann zu einer Oberfläche gebogen werden, die einem kleinen Teil der Zylinder-, Kugel-, Ring- oder logaritmischen Oberfläche entspricht.

Schema des Biegekristalspektrometers:

A für den Eintrittspunkt, B für die Bildfläche für die Kugelbogenspektrometrie auf Tokamak

Hauptparameter des Biegekristalspektrometers

Testen der Röntgenwellenlänge:

Biegekristalspektrometer werden hauptsächlich für Messungen im Röntgenwellenlängenbereich verwendet, normalerweise zwischen 0,1 und 10 Nanometern. Durch die Auswahl von Kristallen mit unterschiedlichen Gitterabständen kann ein Bereich von weichen bis zu harten Röntgenstrahlen abgedeckt werden.

Testenergiebereich

Weiche Röntgenstrahlen: Geeignet für die Untersuchung leichter Elemente und biologischer Proben, in der Regel im Bereich von mehreren Hundert Elektronenvolt (eV) bis zu mehreren Tausend Elektronenvolt.

Harte Röntgenstrahlen: Geeignet für die Untersuchung schwerer Elemente und Materialien mit hoher Dichte, in der Regel im Bereich von mehreren Tausenden Elektronenvolt bis zu Zehntausenden Elektronenvolt.

Spektrale Auflösung: Abhängig von Bedarf können Auflösungen auf dem nm-Niveau oder sogar höher erzielt werden.

Technische Indikatoren

Wellenlängenbereich: 0,1-10nm

Energiebereich: Hunderte eV bis Dutzende keV

Spektralauflösung: 100-1000 @ breites Spektrum; > 1000 @ Spektrale Messung

• Anerkennung individueller Anforderungen

Relevante Konfigurationen für verschiedene Anwendungsszenarien sind wie folgt:

Verwandte Anwendungsbereiche von Biegekristalspektrometern

Materialwissenschaft: zur Untersuchung der Mikrostruktur und der Zusammensetzung von Materialien.

Physik: für die Untersuchung von hochenergetischen physikalischen Phänomenen und Teilcheneigenschaften wie Trägheitsbeschränkungen und Magnetbeschränkungen in der Plasmadiagnose verwendet.

Chemische Analyse: zur quantitativen und qualitativen Analyse von Elementen in Verbindungen.

Relevante Testdatenfälle

Fall 1: Si Kα-Linien mit einem Bending Spectrometer aus der Andor Vakuumkamera Fall 2: Daten mit einem Bending Spectrometer aus der PILATUS-Kamera von Detrics

Option 1 (Andor) für den entsprechenden Detektor:

Kompatible Detektor Option 2 (Dectris)