دقة الكاشف
إن الدقة النموذجية لكاشفات Si(Li) والتي تبلغ حوالي 140 إلكترون فولت لطاقات تبلغ 5.9 كيلو فولت ليست سوى مؤشر واحد على جودة كواشف أشباه الموصلات. وقد تكون خصائص مثل معدل العد الأقصى أو وجود الخلفية أكثر أهمية في الطرق التحليلية.
تتراوح دقة أجهزة الكشف عن Si PIN بين 165 و220 إلكترون فولت. بينما تكون دقة عرض الذروة القصوى لأجهزة الكشف عن SDD أقل من 150 إلكترون فولت. ومن الجدير بالذكر أن دقة جهاز الكشف تعتمد إلى حد كبير على الإعدادات المقابلة لمعالج نبضات جهاز الكشف.
الشكل 1. طيف سلسلة K لعنصر المنغنيز الذي تم الحصول عليه باستخدام كاشف Si(Li).
يمكن أن تكون الدقة النموذجية لكاشفات Si(Li) أفضل من 140 إلكترون فولت لطاقات 5.9 كيلو فولت. ومع ذلك، فهذا مؤشر واحد فقط على جودة كاشفات أشباه الموصلات، أو معدل العد الأقصى، أو وجود الخلفية - يمكن أن تكون هذه الجوانب أكثر أهمية في الطرق التحليلية. تتمتع كاشفات Si PIN المبردة بواسطة Peltier بدقة تتراوح بين 165 - 220 إلكترون فولت. بينما بالنسبة لكاشفات SDD FWHM < 150 إلكترون فولت. تجدر الإشارة إلى أن دقة الكاشف تعتمد إلى حد كبير على الإعدادات المناسبة لمعالج النبضات الخاص بالكاشف.
إذا أهملنا العرض الطبيعي لخط طيف الأشعة السينية، فإن دقة الطاقة لكاشف أشباه الموصلات تعتمد على عاملين مستقلين. أحد هذين العاملين هو خصائص تصميم الكاشف نفسه، بينما يعتمد العامل الآخر على نظام معالجة النبضات المستخدم في جهاز قياس الطيف.
إن عرض الذروة الأقصى المقاس لخط الأشعة السينية هو الجذر التربيعي لمجموع مساهمات الكاشف والمساهمات المرتبطة بنظام معالجة النبضات الكهربائية:
يتم تحديد مكون الكاشف من خلال إحصائيات عملية تكوين الشحنة في حجم الصمام الثنائي. يمكن حساب متوسط عدد أزواج الإلكترونات والفجوات الناتجة عن فوتون وارد على أنه إجمالي طاقة الفوتون مقسومة على متوسط الطاقة المطلوبة لتكوين زوج واحد من الإلكترونات والفجوات. إذا كانت التقلبات في هذه العملية خاضعة لإحصائيات بواسون، فيمكن حساب الانحراف المعياري على النحو التالي:
في أجهزة أشباه الموصلات، تكون تفاصيل عملية فقدان الطاقة بحيث لا تكون الأحداث الفردية مستقلة تمامًا وتنحرف عن إحصاءات بواسون. يمكن تفسير هذا الانحراف عن الإحصاءات بعامل فانو
أخذ:
نحن نحصل على:
حيث ε هي متوسط الطاقة المطلوبة لتكوين زوج إلكترون-ثقب حر، وE هي طاقة الفوتون الوارد، وF هو عامل فانو، والعامل 2.35 يمثل الانحراف المعياري لـ FWHM من إحصاءات بواسون. القيم المميزة لمساهمات الكاشف في دقة المطياف، والتي تسمى عادةً التشتت، هي ~ 120.
للمقارنة، يتم عرض قيم خصائص الكاشف المختلفة في الجدول:
