جهاز الكشف XR-100SDD

XR-100SDD عبارة عن كاشف انجراف سيليكوني مبرد حراريًا كهربائيًا ومضخم مسبق ونظام تبريد. يتم الحفاظ على درجة حرارة المكونات عند حوالي -55 ^درجة مئوية ويتم مراقبتها بواسطة مستشعر درجة حرارة مدمج. يحتوي غلاف TO-8 المحكم الغلق على نافذة رقيقة من البريليوم محكمة الغلق ضد الضوء والفراغ تسمح بمرور الأشعة السينية الناعمة.

1_____XR100__PX5

الشكل 1 كاشف انجراف السيليكون في XR100 وPX5.

2____SDD

الشكل 2 كاشف انجراف السيليكون (SDD)

يتميز XR-100SDD بتكنولوجيا الكشف عن الأشعة السينية المتقدمة والتي كانت متاحة سابقًا تجاريًا فقط في الأنظمة المبردة بالتبريد العميق باهظة الثمن.

الدقة 125 إلكترون فولت (العرض الكامل عند نصف الحد الأقصى) عند طاقة 5.9 كيلو فولت؛
نسبة الإشارة إلى الضوضاء عالية تصل إلى 20,000:1؛
سرعة العد العالية - 500000 قياس في الثانية؛
25 مم ² × 500 ميكرون؛
مُحدِّد متعدد الطبقات؛

نقص النيتروجين السائل

3__55Fe______SDD

الشكل 3 طيف 55Fe تم الحصول عليه على كاشف الانجراف السيليكوني (SDD)

معلومات عامة

الجودة العالية لهذه الكواشف وحجمها الصغير وتكلفتها المنخفضة تجعلها كواشف مثالية لتطبيقات OEM المحمولة على أجهزة التحليل المكتبية. يسمح كاشف انجراف السيليكون (SDD) بمعدلات عد عالية للغاية مع دقة طاقة ممتازة. يتم وضع هذا الكاشف في حاوية TO-8 مثل الكواشف الأخرى التي تصنعها Amptek، لذلك فهو متوافق تمامًا مع جميع منتجات Amptek.

كاشف الانجراف السليكوني (SDD) هو نوع من الصمامات الضوئية التي تشبه في وظيفتها الصمامات الضوئية PIN ولكنها تتميز ببنية قطب فريدة. تعتبر أجهزة الكشف SDD من Amptek مثالية للتحليل الطيفي بالأشعة السينية.

الميزة الرئيسية لكاشف SDD هي أنه يتمتع بسعة أقل بكثير من الثنائيات التقليدية من نفس المساحة، وبالتالي يقلل من مستوى الضوضاء الإلكترونية. بالنسبة للتحليل الطيفي بالأشعة السينية، يتمتع SDD بدقة طاقة أفضل أثناء التشغيل بمعدلات عد أعلى بكثير من الثنائي التقليدي. يستخدم SDD بنية قطب كهربائي خاصة توجه الإلكترونات إلى أنود صغير جدًا وذو سعة منخفضة.

صفات

عام
نوع الكاشف	كاشف انجراف السيليكون (SDD)
حجم الكاشف	25 مم ²
سمك السيليكون	500 ميكرومتر، (انظر منحنيات الكفاءة)
الموازاة	متعدد الطبقات
دقة الطاقة عند 5.9 كيلو فولت ( ⁵⁵ Fe)	125 - 140 فولت (العرض عند نصف الحد الأقصى)
نسبة الإشارة إلى الخلفية	20,000:1 (نسبة العد من 5.9 كيلو فولت إلى 1 كيلو فولت)
سمك زجاج البريليوم	0.5 مل (12.5 ميكرومتر) أو 0.3 مل (8 ميكرومتر)، (انظر منحنيات النقل)
الموازاة	مُحدِّد متعدد الطبقات الداخلي (ML).
مكبر صوت مسبق حساس للشحن	مكبر صوت مسبق قياسي من شركة Amptek
الحصول على الاستقرار	<20 جزء في المليون/درجة مئوية
الأبعاد الكلية لـ XR100SDD	7.6 × 4.4 × 2.9 سم
وزن XR100SDD	125 جرام
الطاقة الكلية	<2 وات
فترة الضمان	سنة واحدة
عمر الخدمة	5 - 10 سنوات حسب الاستهلاك
ظروف العمل	من 0 درجة مئوية إلى +50 درجة مئوية
التخزين والنقل	التخزين طويل الأمد: أكثر من 10 سنوات في مكان جاف الظروف القياسية: -20 درجة مئوية - +50 درجة مئوية، رطوبة 10 - 90% بدون تكاثف
شهادة TUV رقم الشهادة: CU 72072412 02 تم الاختبار: UL 61010-1:2004 R7 .05 كندا/CSA-C22.2 61010-1: 2004
معلمات الإدخال
مصدر طاقة مكبر الصوت المسبق	±8 - 9 فولت عند 15 مللي أمبير مع ضوضاء من الذروة إلى الذروة <50 مللي فولت
مصدر طاقة الكاشف	-95 إلى -160 فولت عند 25 ميكرو أمبير
مصدر طاقة التبريد	التيار = 350 مللي أمبير كحد أقصى، الجهد = 3.5 فولت كحد أقصى، مع ضوضاء من الذروة إلى الذروة < 100 مللي فولت ملاحظة: يتضمن جهاز XR-100SDD مستشعر درجة الحرارة الخاص به.
معلمات الإخراج
حساسية مكبر الصوت المسبق	1 م فولت/كيلو فولت (قد يختلف باختلاف أجهزة الكشف)
قطبية مكبر الصوت المسبق	إشارة إيجابية (الحمل الأقصى 1 كيلو أوم)
استجابة مكبر الصوت المسبق	إعادة ضبط
حساسية مستشعر درجة الحرارة	PX5/X-123: القراءة المباشرة بوحدة K عبر البرنامج
معدات إضافية
إكس-123 إس دي دي	يتوفر جهاز كشف انجراف السيليكون أيضًا في تكوين X-123SDD، والذي يتضمن جهاز الكشف، ومكبر الصوت المسبق، ومحلل النبضات DP5، وأجهزة MCA، ومصدر الطاقة PC5، وهو مطياف كامل.
معدات الفراغ	SDD متوافق مع جميع معدات الفراغ Amptek
الشركة المصنعة للمعدات الأصلية	SDD متوافق مع جميع أجهزة OEMAmptek

تعليق

يتطلب كاشف انحراف السيليكون (SDD) جهدًا عاليًا سلبيًا للعمل وينتج إشارة مكبر صوت أولي إيجابية عند المخرج. وهذا يختلف عن معيار Si-PIN، الذي يتطلب جهدًا عاليًا موجبًا وينتج إشارة مكبر صوت أولي سلبية عند المخرج.

يمكن لمضخم الصوت المسبق PX5 إنتاج إشارات موجبة وسلبية. عند إقران PX5 بجهاز XR 100SDD، يتم ضبطه على جهد عالٍ سالب. سيؤدي استخدام كاشف XR100CR Si-PIN مع ضبط PX5 على جهد عالٍ سالب إلى حدوث أضرار لا يغطيها الضمان. أيضًا، عند إقران PX5 بجهاز XR 100CR Si-PIN، يتم ضبطه على جهد عالٍ موجب. سيؤدي استخدام كاشف XR100SDD مع ضبط PX5 على جهد عالٍ موجب إلى حدوث أضرار لا يغطيها الضمان.

الأداء في ظروف التشغيل المختلفة.

الدقة القصوى

الدقة: 125 إلكترون فولت (عرض الذروة الأقصى) عند 5.9 كيلو فولت
11.2 ميكروثانية - وقت الذروة
سرعة العد - 100000 قياس في الثانية
نسبة الذروة إلى الخلفية هي 20000:1
الدقة: 155 إلكترون فولت (عرض الذروة الأقصى) عند 5.9 كيلو فولت
0.8 ميكروثانية - وقت الذروة
سرعة العد - 500000 قياس في الثانية

التشغيل في الأجهزة المحمولة

الدقة: 150 إلكترون فولت (العرض الكامل عند نصف الحد الأقصى) عند 5.9 كيلو فولت
3.2 ميكروثانية - وقت الذروة
سرعة العد - 200000 قياس في الثانية
عند درجة حرارة كاشف 250 كلفن (-24 درجة مئوية)

استخدام الموازين

تحتوي معظم أجهزة الكشف Amptek على أجهزة تجميع داخلية لتحسين جودة الطيف. اعتمادًا على نوع جهاز الكشف، يمكن لأجهزة التجميع:

تحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء؛
إزالة تأثيرات الحافة؛
إزالة القمم الكاذبة.

العمل في الفراغ

يمكن لجهاز XR-100SDD العمل في الهواء وفي الفراغ عند ضغوط تصل إلى 10-8 ^تور . يتوفر الجهاز في تكوينات مختلفة للاستخدام في أنظمة ومنشآت مختلفة، بما في ذلك غرف الفراغ.

4__XR-100SDD____

الشكل 4 تعديلات XR-100SDD للعمل بالفراغ

معلومات إضافية عن النظام والأداء

5______

الشكل 5 رسم بياني لاعتماد الدقة على وقت الذروة

6____

الشكل 6 مقارنة الرسوم البيانية لاعتماد الدقة على وقت الذروة/وقت الاستقرار لكاشفات Si-PIN وSDD

7______

الشكل 7: رسوم بيانية للدقة مقابل معدل العد لأوقات الذروة المختلفة. يوضح الرسم البياني أيضًا معدل العد الأقصى للإخراج.

8_____

الشكل 8 عرض النطاق الترددي لكاشف الانجراف السليكوني

9__4__

الشكل 9 طيف 4 ملايين قياس لـ Fe55 تم الحصول عليها باستخدام كاشف SDD

10___

الشكل 10 رسوم بيانية لاعتماد الدقة على الطاقة لقيم أوقات الذروة المختلفة التي تم الحصول عليها باستخدام كاشف SDD

11______

الشكل 11 يجمع الشكل بين تأثير نفاذية زجاج البريليوم (بما في ذلك الطبقة الواقية) والتفاعل مع كاشف SDD. يتم تحديد المنطقة ذات الطاقة المنخفضة على الرسم البياني من خلال سمك زجاج البريليوم - 0.3 مل (8 ميكرومتر) أو 0.5 مل (12.5 ميكرومتر)، بينما تتميز المنطقة ذات الطاقة العالية بسمك المنطقة النشطة لكاشف SDD