1. Contador Proporcional (PC)

La PC generalmente usa un círculo de metal con un diámetro interior de aproximadamente 25 mm como cátodo, y el centro del círculo tiene un alambre de tungsteno dibujado en línea recta como ánodo, y el cilindro se llena con 0,5 ~ 1 atm de vapor o gas. y aproximadamente el 10% del gas apagado (generalmente CH, etanol o CI). La pared lateral o un extremo del cilindro está provisto de una ventana para la incidencia de rayos X. Debido a que los rayos X utilizados en los experimentos de difracción son en su mayoría rayos X suaves, se requiere que la pared de la ventana sea extremadamente delgada. El material de ventana utilizado suele ser una lámina de mica o una colcha.

El PC trabaja en la región proporcional de la descarga de gas en el tubo. Cuando se utiliza una PC, es necesario agregar un alto voltaje CC de 1000 ~ 2000 V entre los dos electrodos, dependiendo de las características de descarga del contador utilizado. Cuando una PC es irradiada con rayos X, el gas en el tubo se ioniza y el número de pares iónicos producidos inicialmente es proporcional a la energía cuántica del radiografía. Bajo la acción de un voltaje de electrodo adecuadamente alto (región de descarga proporcional), los iones se mueven de manera direccional y chocan continuamente con otras moléculas de gas neutro en el proceso de movimiento, lo que resulta en una ionización secundaria o múltiple y acompañada por el efecto fotoeléctrico, en este tiempo, el número de ionización se multiplica para formar una descarga limitada (una avalancha de electrones o una descarga de gas); Cuando todas las cargas se han acumulado en el electrodo correspondiente, la descarga se detiene. El tiempo de cada descarga es muy corto, aproximadamente 0,2 ~ 0,5 ms. Por lo tanto, cada vez que un cuanto de rayos X ingresa a la PC, pasará una corriente de pulso entre los polos. La caída de voltaje promedio (amplitud de voltaje del pulso) generada por la corriente del pulso en la resistencia de carga es proporcional a la energía cuántica de los rayos X incidentes.

Según las características de descarga de la PC, la amplitud promedio está determinada por la energía cuántica de los rayos X incidentes, y cuanto más estrecha sea la anchura de la distribución de amplitud del pulso, mejor será la resolución de la energía.

dos, sContador de centelleo(CAROLINA DEL SUR)

El contador de centelleo (SC) utilizado endifracción de rayos XEl análisis utiliza principalmente cristales de Nal dopados con TI. El siguiente diagrama muestra la estructura básica del contador de centelleo, que consta de tres partes: centelleo, fotomultiplicador y preamplificador.

El centelleador es una rodaja de monocristal transparente de Nal dopado con aproximadamente un 0,5% de T como activador, de aproximadamente 1 a 2 mm de espesor. Los cristales están sellados en una caja especial para proteger los cristales Nal del daño por humedad. Un lado de la caja sellada es una lámina delgada (rayos X) que sirve como ventana para recibir rayos X; el otro lado es una lámina de vidrio óptico transparente a la luz azul violeta.

Hay un electrodo de aceleración de varias etapas en el interior, llamado polo multiplicador, el tiempo de trabajo entre el cátodo y el colector (es decir, el ánodo) para recolectar la fotocorriente, el voltaje a través de un divisor de voltaje al mismo tiempo a cada polo multiplicador de arriba, de modo que exista una diferencia de voltaje entre cada polo multiplicador.

En la actualidad, SC sigue siendo el detector más versátil para diversos trabajos de difracción de rayos X de cristales. Sus principales ventajas son: para las diversas longitudes de onda de rayos X utilizadas en el trabajo de difracción de rayos X en cristales, tiene una alta eficiencia cuántica cercana al 100%, buena estabilidad, larga vida útil: además, tiene un tiempo de resolución muy corto ( del orden de 10-7) como el contador proporcional. Por tanto, no es necesario considerar la pérdida de conteo provocada por el propio detector; También tiene una cierta resolución energética respecto a los rayos suaves utilizados paradifracción de cristal. Por lo tanto, la mayoría de las radiografías de rayos X actuales están equipadas con contadores de destellos.

tres,SDetector de semiconductores (SDD)

1.Estructura

2. Principio de funcionamiento:Cuando los rayos X irradian el semiconductor, se pueden producir algunos pares electrón-espacio debido a la ionización del cuanto de rayos. Tomando la estructura de como ejemplo, bajo el campo eléctrico entre los electrodos, los electrones generados en la región propia de los seis pares de electrones vacíos se concentran en la región n, y los seis vacíos se concentran en la región p. Como resultado, habrá una pequeña corriente de pulso que fluirá hacia el circuito externo y la región propia desempeñará el papel de [caja de ionización]. La energía necesaria para que el SSD se ionice para producir un par de seis pares vacíos de electrones es de aproximadamente 3,8 eV, y el tiempo de resolución de pulso del SSD es de aproximadamente 10-8 s, por lo que es un detector extremadamente excelente.

SSD no sólo se puede utilizar como contador de rayos para medir la intensidad del rayo, sino también la energía del rayo. El SSD de alta resolución energética se utiliza comodetector de rayos X para un difractómetro y también se puede utilizar como un método eficiente (casi 100%)[monocromaticidad]. Con la alta resolución energética del SSD, solo se mide K, evitando la pérdida de fuerza y ​​aumentando así varias veces la intensidad de la recepción de rayos X. El uso de SSD enradiómetro de rayos XTambién puede lograr un análisis simultáneo del espectro de energía de rayos X y radiografía de rayos X, lo cual es muy valioso para el análisis de fase. Estas propiedades superiores de los SSDS han atraído la atención en el análisis de difracción, y los SSDS de alta resolución energética ahora figuran como una opción en la configuración básica de las radiografías de rayos X.