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STJ X-ray谱仪(超导隧道结X射线谱仪)

STJ X-ray是专用于软X射线束探测的无液氦超导隧道结X射线谱仪,具有高能量分辨和高计数率等优点。

STJ X-ray射线谱仪

概述:

超导隧道结(STJX-射线谱仪由美国STAR Cryoelectronics 公司专门为同步辐射研究领域开发的一款高性能低温探测系统。优化设计的STJ探测器既适合作为紫外-X射线波段范围(50eV-3keV)荧光产率吸收谱(PFY-XAS)用探测器,也适合作为同步辐射装置的高光子通量探测器。在525eV处的能量分辨率(峰半高宽)优于10eV,每像素每秒计数超过1万次。STJ探测器比传统固态探测器(例如HPGe)和硅漂移探测器的分辨率高10倍,并保持高量子效率和高计数率的特点,与其它低温探测器相比,STJ探测器使用更简单也更稳定,非常适合作为高光子通量同步加速器装置的X射线探测器来使用。


性能参数

传统固态探测器相比,STJ探测器能量分辨率优于10eV能够分辨出大多数传统固体探测器无法辨识的近邻峰。利用STJ探测器可清晰地分辨出MnFe L峰位于Fk峰(677eV)的两侧,能够将不同元素的荧光产率吸收谱从弱背景中提取出来。STJ探测器也可将VCrTi L峰从OK峰位分辨出来,WTaM峰从SiK峰位中分辨出来。

在每像素每秒计数率在2,000次以内时,STJ保持高能量分辨率地特点,即使计数率超过10,000次,STJ的能量分辨率仍保持在20eV左右。

通过32-Pixel STJ探测器采集的多元素样品的单像素谱

    集成STJ探测器的DRC-100 ADR恒温器全部操作由计算机程控。与其它类型低温探测器不同,STJ探测器的工作温度只需要低于250mK阀值温度即可。带微型snoutADR恒温器在200mK的工作温度下可保持60小时,再生循环过程仅需1.5小时。三层红外滤光片能够消除室温辐射芯片,且1keV以上X射线透射率超过90%。也可根据需求提供允许低能射线通过滤光片,不过ADR恒温器的低温保持时间将会缩短。

 通过标准三层IR红外滤光片的X射线透过率与能量关系

配置

    根据实验的不同,提供标准型和微型两种STJ X-ray探测器系统。标准型STJ X-ray探测器系统带一个42cm72mm粗的冷指,冷指末端端面上安装一个112像素芯片,冷指可伸入分析室使得探测器距离样品仅1cm,每个像素的有效探测面积为0.2mm*0.2mm,总有效探测元面积为4.48mm2

标准型STJ X-ray探测器恒温器

(带112个探测器阵列,总有效探测元面积为4.48mm2 

微型STJ X-ray系统是针对空间受限的实验设计,提供32mm粗的snout32个探测器阵列和一个标准2.75”刀口法兰。

这两种STJ X-ray恒温器系统带标准6”或者2.75”刀口法兰,与用户实验腔公用同一真空,故无需提供X射线真空密封窗口。探测器安装在行程为32cm的线性滑轨上,允许探测器从样品腔撤出并通过插板阀隔离。法兰中心到下面线性滑轨底部距离有33cm的标准高度和22.6cm较矮型两种。

     

       微型STJ X-ray探测器恒温器