1. Contatore proporzionale (PC)

Il PC generalmente utilizza un cerchio metallico con un diametro interno di circa 25 mm come catodo e il centro del cerchio ha un filo di tungsteno tracciato in linea retta come anodo e il cilindro è riempito con 0,5~1 atm di vapore o gas. e circa il 10% del gas raffreddato (generalmente CH, etanolo o CI). La parete laterale o un'estremità del cilindro è dotata di una finestra per i raggi X incidenti. Poiché i raggi X utilizzati negli esperimenti di diffrazione sono per lo più raggi X molli, la parete della finestra deve essere estremamente sottile. Il materiale della finestra utilizzato è solitamente un foglio di mica o una trapunta.

Il PC funziona nella regione proporzionale della scarica di gas nel tubo. Quando si utilizza il PC, è necessario aggiungere un'alta tensione CC di 1000~2000 V tra i due elettrodi, a seconda delle caratteristiche di scarica del contatore utilizzato. Quando un PC viene irradiato da raggi X, il gas nel tubo viene ionizzato e il numero di coppie ioniche inizialmente prodotte è proporzionale all'energia quantistica del raggi X. Sotto l'azione di una tensione dell'elettrodo adeguatamente elevata (regione di scarica proporzionale), gli ioni si muovono in modo direzionale e si scontrano continuamente con altre molecole di gas neutro nel processo di movimento, provocando una ionizzazione secondaria o multipla e accompagnata dall'effetto fotoelettrico, in questo caso tempo, il numero di ionizzazioni viene moltiplicato per formare una scarica limitata (una valanga di elettroni o una scarica di gas); Quando tutte le cariche si sono accumulate sull'elettrodo corrispondente, la scarica si interrompe. La cronologia temporale di ciascuna scarica è molto breve, circa 0,2~0,5 ms. Pertanto, ogni volta che un quanto di raggi X entra nel PC, una corrente impulsiva passerà tra i poli. La caduta di tensione media (ampiezza della tensione dell'impulso) generata dalla corrente dell'impulso sulla resistenza di carico è proporzionale all'energia quantistica dei raggi X incidenti,

Secondo le caratteristiche di scarica del PC, l'ampiezza media è determinata dall'energia quantistica dei raggi X incidenti e quanto più stretta è la larghezza della distribuzione dell'ampiezza dell'impulso, migliore è la risoluzione energetica.

2.SContatore di cintillazione(SC)

Il contatore a scintillazione (SC) utilizzato inDiffrazione di raggi Xl'analisi utilizza principalmente cristalli Nal drogati con TI. Lo schema seguente mostra la struttura base del contatore a scintillazione, che consiste di tre parti: scintillazione, fotomoltiplicatore e preamplificatore.

Lo scintillatore è una fetta di cristallo singolo trasparente Nal drogato con circa lo 0,5% di T come attivatore, di circa 1~2 mm di spessore. I cristalli sono sigillati in una scatola speciale per proteggere i cristalli Nal dai danni causati dall'umidità. Un lato della scatola sigillata è un foglio sottile (raggi X) che funge da finestra per ricevere i raggi X; l'altro lato è una lastra di vetro ottico trasparente alla luce blu-viola.

All'interno è presente un elettrodo di accelerazione multistadio, chiamato polo moltiplicatore, il tempo di lavoro tra il catodo e il collettore (cioè l'anodo) per raccogliere la fotocorrente, la tensione attraverso un partitore di tensione contemporaneamente a ciascun polo moltiplicatore sopra, in modo che vi sia una differenza di tensione tra ciascun polo del moltiplicatore.

Allo stato attuale, SC è ancora il rilevatore più versatile per vari lavori di diffrazione di raggi X sui cristalli. I suoi principali vantaggi sono: per le varie lunghezze d'onda dei raggi X utilizzate nel lavoro di diffrazione dei raggi X sui cristalli, ha un'elevata efficienza quantica vicina al 100% buona stabilità, lunga durata: inoltre, ha un tempo di risoluzione molto breve ( dell'ordine di 10-7s) come il contatore proporzionale. Non è quindi necessario considerare la perdita di conteggio causata dal rilevatore stesso; Ha anche una certa risoluzione energetica per i raggi molli utilizzatidiffrazione dei cristalli. Pertanto, la maggior parte delle radiografie a raggi X odierne sono dotate di contatori di flash.

tre,SRilevatore di emiconduttori (SDD)

1.Struttura

2. Principio di funzionamento:Quando i raggi X irradiano il semiconduttore, possono essere prodotte alcune sei coppie elettrone-spazio a causa della ionizzazione del quanto di raggi. Prendendo come esempio la struttura di, sotto il campo elettrico tra gli elettrodi, gli elettroni generati nell'autoregione delle sei coppie elettrone-vuoto sono concentrati nella regione n, e i sei vuoti sono raccolti nella regione p. Di conseguenza, ci sarà un piccolo impulso di corrente che scorre nel circuito esterno e l'autoregione svolge il ruolo di [scatola di ionizzazione]. L'energia richiesta affinché l'SSD venga ionizzato per produrre una coppia di sei coppie vuote di elettroni è di circa 3,8 eV e il tempo di risoluzione dell'impulso dell'SSD è di circa 10-8 s, quindi è un rilevatore estremamente eccellente.

L'SSD può essere utilizzato non solo come contatore di raggi per misurare l'intensità del raggio, ma anche l'energia del raggio. L'SSD ad alta risoluzione energetica viene utilizzato comeRilevatore di raggi X per un diffrattometro e può anche essere utilizzato come metodo efficiente (quasi al 100%)[monocromaticità]. Con l'elevata risoluzione energetica dell'SSD, viene misurato solo K, evitando la perdita di forza e aumentando così più volte l'intensità della ricezione dei raggi X. L'uso dell'SSD inRadiometro a raggi Xpuò anche ottenere l'analisi simultanea dello spettro radiografico e energetico dei raggi X, che è molto utile per l'analisi di fase. Queste proprietà superiori degli SSDS hanno attirato l'attenzione nell'analisi di diffrazione e gli SSDS ad alta risoluzione energetica sono ora elencati come opzione nella configurazione di base delle radiografie a raggi X.