SDD，XPIN6和XPIN13来鉴定NITRONIC 60铝金属/合金

引脚和sdd是两种主要的能量色散探测器。本文介绍了SDD和PIN探测器的比较研究结果，以找到最佳的探测器识别铝金属和合金。结果表明，尽管XPIN6和XPIN13探测器能够识别铝合金，但使用SDD探测器还有一些额外的优点。本实验研究的材料为硝酸60。

探测器的比较

表1简要介绍了典型SDD检测器和PIN检测器之间的比较。典型的SDD检测器的性能优于PIN检测器。SDD探测器除了具有较好的最终能量分辨率外，还具有较大的探测面积。此外，SDD探测器具有较低的Fe^55.FWHM分辨率以更快的峰值时间，产生更好的能量分辨率和大致为2.5X更高计数率相比，PIN检测器时。该决议是在确定各种元素X射线事件的关键，而计数是至关重要的在较短的时间获得较好的统计数据。

表1。简单比较典型的SDD和PIN探测器

	检测区	菲55.决议	检测器内部温度。	ICR (Upper Input Count Rate)限制	价格
典型的SDD	10 - 50毫米2	125 - 160eV	-20至-40℃	〜500kcps	更昂贵的
典型的PIN	5 - 15毫米2	150 - 220年电动汽车	-20至-40℃	~ 100 kcps	不会那么贵

典型的PIN检测器更便宜，并且经常在价格敏感系统，如X射线荧光利用。PIN检测器适合于几个XRF应用，包括金属和合金的确定，这不需要的性能优势的是，检测器SDD报价。

实验装置

图1描绘了标准XRF的建立在本实验中使用，其中涉及用银阳极和厚为125μm铍窗使用Moxtek公司的TUB00083 X射线源的。源被设定在15或30μA的发射电流，并在12kV的。在源和样品之间的距离为25毫米。对于每个检测器，将样品和检测器之间的距离为8毫米和有一个在光源的前面没有过滤器。

图1。左边是XRF设置的素描，勾勒出最关键的部分。右边是设立在那里的所有，包括准直器组件可以看到的图像。

既XPIN探测器被配备有25微米厚的铍窗，而SDD有12μm的铍窗口。铝长袖黄铜准直器被安装在X射线源上。银孔被定位在所述准直器的端部，以消除来自该准直器的杂散铝XRF信号。

为了使检测器尽可能接近样品，没有在检测器上安装准直器。这减少了空气吸收，这是成功识别铝合金的关键条件。为了消除杂散的XRF信号，这种分析完全依赖于探测器的内部孔径。

图2显示了塑料样品的XRF背景光谱，显示了来自源的康普顿散射韧致辐射和康普顿散射银Lá线。铝、硅、磷、硫和氯的激发被银Lá线证实。没有经验的XRF算法操作者可能将康普顿散射银Lá线混淆为XRF信号。

图2。从塑料样品收集的光谱，显示康普顿散射背景从一个干净的XRF样品。

被Cl和S在塑料中，XRF信号不是完全干净，从准直管的Al大概信号和来自未知源的轻微Si峰。背景铝信号被显着地降低到使用银孔在图2所示的水平安装在该管的准直器。

实验的程序

实验比较了SDD、XPIN6和XPIN13探测器的基本XRF性能。本实验所用各探测器的关键技术指标如表2所示。通过调制管发射电流，每个探测器在50%死区时间运行，以比较quazi归一化XRF的性能。与PIN检波器相比，SDD具有更好的技术性能。

表2。SDD、XPIN6和XPIN13探测器的功能比较

	探测器面积	菲55.应用解决方案	在30秒NITRONIC 60个光谱计数	死时间	民进党峰值时间	管电流	检测器温度
SDD.	20mm.2	150年电动汽车	594k	６７％	8µ交会	5µ	-45℃
XPIN6	6mm.2	165年电动汽车	229 k	52％	20µ秒	5µ	-35°C
XPIN13	13毫米2	200年电动汽车	231K	53％	20µ秒	3µ	-35°C

实验结果

nitonic 60由4%的Si, 17%的Cr, 8%的Mn，平衡(~62%)的Fe, 8.5%的Ni和0.75%的Mo组成。每个检测器记录了同一样品的XRF光谱。图3显示了来自SDD、XPIN6和XPIN13的整个光谱，揭示了所有关键元素。将所有元素的Ká线分开，足以清楚地识别。

图3。XRF光谱采集自海军黄铜样品，超过30秒，标记了所有主要峰。计数的Y轴是对数刻度。

在分辨率较低的XPIN13中，可以观察到K线的一些模糊。然而，这条线的模糊并不影响估计的元素浓度，表明XPIN13的功能正常。

从NITRONIC 60样品获取的光谱通过XRF基本参数（FP）例程运行到光谱转换成元素的浓度。每个检测器，当在FP程序正确配置，几乎提供相同的结果。来自每个检测器所得到的浓度在表3中概述的最后一列提供了在每个光谱的标识X射线事件的总数。

表3。此表显示由Al 6061样品使用30秒的三个检测器和10秒扫描得到的浓度。镁被排除由于计算的问题。

	SI.	氯	CR.	锰	菲	倪	铜	莫	光谱总计数
列表Nitronic 60	4％	---	17％	8％	落下帷幕。	8.5％	---	０．７５
SDD-30交会	4．0	0.18	14．7	8．2	63.9	8.6	0.20	0.22	454 k
PIN6-30交会	3．7	0.34	14．7	8．1	64.1	8．2	0.31	０．５２	229 k
PIN13-30秒	4．0	0.10	14．5	7.8	64.9	8．5	0.10	0.16	231K
SDD-10交会	4．0	0.29	14．6	8．0	64.3	8．3	0.31	0．30	198 k
PIN6-10交会	3．9	0.20	14．8	8．2	63.4	7.9	0．80	0.70	76 k
PIN13-10交会	4．0	0.39	14．6	7.2	64.9	7.8	0.83	0.34	76 k

每个检测器分别进行30秒和10秒的XRF扫描，然后进行比较。结果显示，所有探测器都能在10秒内识别出。SDD的较高计数率实际上并不需要用于金属和合金的低百分比水平的元素识别。

结论

PIN和SDD探测器都可以用来测定氮60,4%的硅是主要的测定元素。在FP程序的帮助下，元素的准确性足以识别Nitronic 60。从结果来看，PIN探测器同样适用于铝合金的识别，但比SDD探测器具有成本优势。尽管如此，根据具体需求，SDD检测器可能是一个更好的选择。

这些信息来源于Moxtek, Inc.提供的材料。欧洲杯足球竞彩

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