1. Contador Proporcional (PC)

O PC geralmente usa um círculo de metal com um diâmetro interno de cerca de 25 mm como cátodo, e o centro do círculo tem um fio de tungstênio desenhado em linha reta como ânodo, e o cilindro é preenchido com 0,5 ~ 1 atm de vapor ou gás, e cerca de 10% do gás extinto (geralmente CH, etanol ou CI). A parede lateral ou uma extremidade do cilindro possui uma janela para raios X incidentes. Como os raios X usados ​​em experimentos de difração são, em sua maioria, raios X suaves, a parede da janela deve ser extremamente fina. O material da janela usado geralmente é folha de mica ou colcha.

O PC trabalha na região proporcional da descarga do gás no tubo. Ao usar PC, uma alta tensão DC de 1000~2000V precisa ser adicionada entre os dois eletrodos, dependendo das características de descarga do contador usado. Quando um PC é irradiado por raios X, o gás no tubo é ionizado e o número de pares de íons inicialmente produzidos é proporcional à energia quântica do Raio X. Sob a ação de uma tensão de eletrodo apropriadamente alta (região de descarga proporcional), os íons se movem de maneira direcional e colidem continuamente com outras moléculas de gás neutro no processo de movimento, resultando em ionização secundária ou múltipla e acompanhada pelo efeito fotoelétrico, neste ao longo do tempo, o número de ionizações é multiplicado para formar uma descarga limitada (uma avalanche de elétrons ou descarga de gás); Quando todas as cargas se acumularem no eletrodo correspondente, a descarga para. O histórico de tempo de cada descarga é muito curto, cerca de 0,2 ~ 0,5 ms. Portanto, toda vez que um quantum de raios X entra no PC, uma corrente pulsada passará entre os pólos. A queda média de tensão (amplitude de tensão de pulso) gerada pela corrente de pulso na resistência de carga é proporcional à energia quântica do raio X incidente,

De acordo com as características de descarga do PC, a amplitude média é determinada pela energia quântica do raio X incidente, e quanto mais estreita for a largura da distribuição da amplitude do pulso, melhor será a resolução da energia.

Dois, Scontador de cintilação(SC)

O contador de cintilação (SC) usado emDifração de raios Xa análise usa principalmente cristais Nal dopados com TI. O diagrama a seguir mostra a estrutura básica do contador de cintilação, que consiste em três partes: cintilação, fotomultiplicador e pré-amplificador.

O cintilador é uma fatia de cristal único transparente Nal dopado com cerca de 0,5% T como ativador, com cerca de 1 ~ 2 mm de espessura. Os cristais são selados em uma caixa especial para proteger os cristais Nal contra danos causados ​​pela umidade. Um dos lados da caixa lacrada é uma folha fina (raio X) que serve como janela para recepção dos raios X; o outro lado é uma folha de vidro óptico transparente à luz azul-violeta.

Há um eletrodo de aceleração de vários estágios dentro, chamado pólo multiplicador, o tempo de trabalho entre o cátodo e o coletor (ou seja, o ânodo) para coletar a fotocorrente, a tensão através de um divisor de tensão ao mesmo tempo para cada pólo multiplicador acima, para que haja uma diferença de tensão entre cada pólo multiplicador.

Atualmente, o SC ainda é o detector mais versátil para vários trabalhos de difração de raios X de cristal. Suas principais vantagens são: para os diversos comprimentos de onda de raios X utilizados no trabalho de difração de raios X de cristal, possui alta eficiência quântica próxima a 100%, boa estabilidade, longa vida útil: além disso, possui um tempo de resolução muito curto ( na ordem de 10-7s) como o contador proporcional. Portanto, não é necessário considerar a perda de contagem causada pelo próprio detector; Ele também tem uma certa resolução de energia para os raios suaves usados ​​paradifração de cristal. Portanto, a maioria das radiografias de raios X atuais são equipadas com contadores de flash.

três,SDetector de emicondutores (SDD)

1.Estrutura

2. Princípio de funcionamento:Quando o raio X irradia o semicondutor, alguns seis pares elétron-espaço podem ser produzidos devido à ionização do quantum de raio. Tomando a estrutura de como exemplo, sob o campo elétrico entre os eletrodos, os elétrons gerados na região própria dos seis pares de elétrons vazios são concentrados na região n, e os seis vazios são reunidos na região p. Como resultado, haverá uma pequena corrente de pulso fluindo para o circuito externo, e a região própria desempenha o papel de [caixa de ionização]. A energia necessária para o SSD ser ionizado para produzir um par de seis pares vazios de elétrons é de cerca de 3,8eV, e o tempo de resolução de pulso do SSD é de cerca de 10-8s, portanto é um detector extremamente excelente.

O SSD não pode ser usado apenas como contador de raios para medir a intensidade do raio, mas também a energia do raio. O SSD de alta resolução de energia é usado comoDetector de raios X para um difratômetro e também pode ser usado como um método eficiente (quase 100%) [monocromaticidade]. Com a alta resolução de energia do SSD, apenas K é medido, evitando a perda de resistência e aumentando várias vezes a intensidade da recepção de raios X. O uso de SSD emRadiômetro de raios Xtambém pode obter análise simultânea de espectro radiográfico e de energia de raios X, o que é muito valioso para análise de fase. Essas propriedades superiores do SSDS atraíram a atenção na análise de difração, e os SSDS de alta resolução em energia estão agora listados como uma opção na configuração básica das radiografias de raios X.