針對(duì)不同的x射線應(yīng)用,，不管是影像，還是光譜,，Andor都可以提供全面的CCD探測(cè)系統(tǒng),。根據(jù)應(yīng)用和能量不同，這些系統(tǒng)可以放置在真空內(nèi)使用,，或者通過(guò)法蘭和真空腔相連,，也可以是單獨(dú)使用。另外,，如果您的應(yīng)用需要對(duì)x射線進(jìn)行間接探測(cè),，Andor 也可以提供各種光纖耦合的CCD相機(jī).
Andorx射線探測(cè)方案有益于如下各種應(yīng)用：
X射線/中子斷層掃描
X射線光譜
X射線顯微
X射線光斑檢測(cè)
X射線衍射
X射線平板印刷術(shù)
X射線地形學(xué)
等離子體研究
醫(yī)療影像
湯姆森散射
X射線可以大致可以分為幾個(gè)范圍，雖然幾個(gè)范圍沒有嚴(yán)格清晰的定義,，但是大致可以如下分類：
VUV 到XUV= 0.01 - 0.1 keV
XUV 到 軟X射線 = 0.1 - 1 keV
軟x射線到硬x射線 = 1 - 10 keV
硬x射線 = 10 - 100 keV
電磁波及能量
公式1：?jiǎn)挝粨Q算
在這類應(yīng)用中,，相機(jī)的感光芯片是直接暴露在入射射線中，這些射線光子被芯片中的靈敏的摻雜層所吸收,，這樣就產(chǎn)生幾個(gè)電子空穴對(duì),。和間接探
測(cè)及傳統(tǒng)的膠片成像相比，這種方法有如下優(yōu)點(diǎn)：
更高的量子效率
單光子的靈敏度,，且無(wú)需采用EMCCD或者ICCD
更好的空間及能量分辨率
直接探測(cè)相機(jī)中的量子效率
量子效率是光子被CCD探測(cè)到的可能性概率,。然而我們要記住,，在對(duì)x射線束流進(jìn)行直接探測(cè)時(shí)，一個(gè)入射光子,，能夠產(chǎn)生幾個(gè)光電子,，這樣就可以達(dá)到單光子的靈敏度。光電子產(chǎn)生的數(shù)量,，和射線的能量有關(guān),，參見公式2.
公式2： 每個(gè)光子所能產(chǎn)生的光電子
直接探測(cè)中，每個(gè)像素所能產(chǎn)生的光電子數(shù)量=x射線光子能量/3.65
下圖所示,，是幾款直接探測(cè)CCD的量子效率曲線,。
FI 是前照明的芯片，F(xiàn)I-DD表示深度摻雜的選項(xiàng),，和前照的芯片相比,，這個(gè)選項(xiàng)對(duì)于硬x射線有更好的響應(yīng)。BN是背照明的芯片,，只是沒有增透膜（和BV選項(xiàng)恰恰相反）,，對(duì)于軟x射線和中x射線有更好的響應(yīng)。和前照明的芯片相比,，BN選項(xiàng)除了有更高的響應(yīng)外,，BN選項(xiàng)對(duì)于芯片的保護(hù)有大幅提高的作用，可以有效防護(hù)因?yàn)檫^(guò)飽和所造成的芯片老化,。對(duì)于直接探測(cè),，我們推薦BN選項(xiàng)的芯片。
CCD相機(jī)直接探測(cè)的優(yōu)缺點(diǎn)：
優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) |
空間分辨率更好 單光子的靈敏度 可以實(shí)現(xiàn)能量分辨 好的量子效率 響應(yīng)線性 | 對(duì)于>20keV的射線,，不能探測(cè) 芯片大小受限（典型值為25*25mm） 芯片會(huì)逐漸損壞 |
當(dāng)您需要測(cè)量硬x射線,，并且有如下要求時(shí)：（甚至在大的縮比光錐情況下，也需要單光子的靈敏度（EMCCD是更好的選項(xiàng)））
量子效率好,，且能延伸至硬x射線范圍
大面積（通過(guò)縮比光錐）
更高能量時(shí),，需要高的動(dòng)態(tài)范圍
需要對(duì)CCD進(jìn)行防護(hù)時(shí)
直接探測(cè)用CCD相機(jī)，是利用在光錐前端面的熒光涂層,，把x射線轉(zhuǎn)換成可見光進(jìn)行探測(cè),。對(duì)于間接探測(cè)用CCD，它的主要性能,，比如量子效率,，空間分辨率等等，取決于所選熒光屏的參數(shù),，比如,，屏的厚度,，化學(xué)成分以及顆粒大小等,。
由Andor供應(yīng)商提供的*的熒光材料沉積方法,，用于間接探測(cè)所用的光纖面板前，可以達(dá)到其的分辨率：和傳統(tǒng)的批量沉積方法相比,，分辨率可以提高四倍,。量體裁衣，能夠良好的匹配您的應(yīng)用,。
示例：用于光譜探測(cè)的光纖面板,，帶GdO熒光涂層 | 光纖面板鍍了熒光涂層后，能夠非常好的保護(hù)芯片避免因?yàn)閤射線而老化,。通過(guò)改善熒光屏的空間分辨率,，再用EMCCD來(lái)提高靈敏度，對(duì)于5keV以下的能量,，就能進(jìn)行卓有成效的間接探測(cè),。 |
| 右圖所示，加涂了熒光層的光纖面板CCD,對(duì)于入射光子的探測(cè) 效率,，系統(tǒng)增益有了大幅提高,。所謂的系統(tǒng)增益，是指對(duì)于每個(gè)入射射線光子,，系統(tǒng)所能測(cè)試到的光電子,。這里的系統(tǒng)增益，也和熒光涂層的類型,，厚度及顆粒大小有關(guān),。也與CCD芯片的量子效率和光纖面板有關(guān)。 |  |
面所說(shuō)的例子,，是指在1：1光纖面板的涂層,。熒光涂層優(yōu)化用于5-25keV的能量，其轉(zhuǎn)換峰值在15keV,。 對(duì)于大面積的,，縮比的光纖錐，系統(tǒng)增益自然會(huì)下降,，這時(shí),，可以采用EMCCD的技術(shù)來(lái)把這種稍高高于噪聲水平的弱信號(hào)進(jìn)行放大，而讀出速度可以達(dá)到幾MHz,，這對(duì)于快速的斷層掃描類的應(yīng)用非常適合,。
間接探測(cè)的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) |
高動(dòng)態(tài)范圍 | 低空間分辨率 |
EMCCD在X射線探測(cè)中開創(chuàng)性的應(yīng)用：
在x射線間接探測(cè)中，開創(chuàng)性的方法之一,，就是一代的光纖耦合的EMCCD在其中的應(yīng)用,。通過(guò)大比例的縮比光纖，可以實(shí)現(xiàn)單光子的靈敏度及幾MHz的讀出速度。
Andor X射線應(yīng)用相機(jī)
編號(hào) |
描述 |
直接探測(cè)/間接探測(cè) |
DO |
耦合安裝在真空外 |
直接探測(cè)+間接探測(cè) |
DX |
真空腔內(nèi)使用 |
直接探測(cè)+間接探測(cè) |
DY |
獨(dú)立使用 |
直接探測(cè)+直接探測(cè) |
DV |
VUV/XUV（到120nm） MgF2 窗口 |
直接探測(cè) |
DF |
光纖面板帶熒光涂層,，幾MHz讀出,，（EMCCD可用） |
間接探測(cè) |
Andor 提供一系列的CCD和EMCCD相機(jī)，可以用于直接和間接探測(cè),，同時(shí)具有光譜和影像類的芯片格式,。多個(gè)相機(jī)設(shè)計(jì)平臺(tái)，可以適用于不同種類和尺寸的芯片,，從128*128的EMCCD,到2K*2K的CCD. Andor針對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)研發(fā)了各種x射線相機(jī),，系統(tǒng)包括獨(dú)立使用的相機(jī)，真空腔耦合的相機(jī),，或者真空腔內(nèi)使用的相機(jī),。
射線激光器研發(fā)
貝爾法斯特女王大學(xué)的等離子體與激光反應(yīng)物理研究分部的研究人員，在實(shí)驗(yàn)中采用了x射線相機(jī),。 其研究重點(diǎn)包括：
激光誘導(dǎo)等離子體（0.05-1KeV）
X射線結(jié)晶學(xué)（1KeV左右）
X射線激光研究（0.06-0.3keV）
X射線光譜（0.04-0.4keV）
研究團(tuán)隊(duì)使用了多個(gè)X射線CCD相機(jī),。在如瑟夫阿普爾頓實(shí)驗(yàn)室利用Vulcan玻璃激光器裝置，團(tuán)隊(duì)所從事的一個(gè)研究領(lǐng)域,，就是研發(fā)x射線激光器,。
研究所主要采用的芯片為1024*2048個(gè)像素，13um大小,，背照明的量子效率,。這款相機(jī)的量子效率很高，分辨率非常理想,，并且靶面很大,。相機(jī)采用開口設(shè)計(jì)，直接采用法蘭連接到真空腔,。同時(shí)使用平場(chǎng)譜儀和CCD相機(jī)對(duì)射線激光器光束進(jìn)行分析,。和相機(jī)連用的還有x射線光學(xué)器件，把x射線激光器成像到出口,，從而實(shí)現(xiàn)激光器光斑的分析,。
X射線激光光斑 | 另外一個(gè)研究領(lǐng)域，是對(duì)噴射電離氣體的x射 本圖片由貝爾法斯特,，女王大學(xué),，等離子體與 激光反應(yīng)物理研究分部的Lewis教授及其團(tuán)隊(duì) 提供。 |
高能激光反應(yīng)實(shí)驗(yàn)
在如瑟夫阿普爾頓試驗(yàn),，在Vulcan和ASTRA這兩個(gè)激光器裝置上,，高能激光相互作用的試驗(yàn)大量采用了基于CCD的探測(cè)器。他們包括：
在（2-6keV）范圍的單光子能量測(cè)量
0.5-3Kev范圍內(nèi)的共振線譜測(cè)量
50-500eV范圍內(nèi)的軟X射線探測(cè)
可見及IR范圍內(nèi)的探測(cè)（IR到1.2um）
 | 要想實(shí)現(xiàn)盡可能多的數(shù)據(jù)收集及盡可能寬的測(cè)量范圍,，有必要要求CCD探測(cè)器有高的動(dòng)態(tài)范圍（12-16bit）和更多的像素（300K-2M像素）。不僅需要?jiǎng)討B(tài)范圍,，還需要高的靈敏度和低的噪聲水平,，這點(diǎn)非常必要，尤其是信噪比的問題關(guān)系到測(cè)量團(tuán)隊(duì)的物理限,。 |
zui近若干年,，因?yàn)镃CD芯片半導(dǎo)體制冷技術(shù)的引入，降低了暗噪聲,，以及A/D轉(zhuǎn)換性能的提升,，這些都大的幫助相機(jī)得到意想不到的探測(cè)性能。
截止目前,，已經(jīng)有十多臺(tái)相機(jī)在Vulcan和Astra裝置上使用,，所采用的芯片為1024*256。由于采用這些獨(dú)到的CCD探測(cè)器所衍生的很多新技術(shù),，幫助我們有效對(duì)超短脈沖等離子體的相互作用進(jìn)行研究,。
由于更大的CCD陣列探測(cè)器的引入，以及更經(jīng)濟(jì)的處理能力,，數(shù)字化的數(shù)據(jù)采集技術(shù)在將來(lái)的試驗(yàn)分析中,，會(huì)發(fā)揮更主導(dǎo)的作用。
感謝D. Neely博士牛津郡,，如瑟夫阿普爾頓試驗(yàn)室,，中心激光裝置
顯微成像
基于EMCCD的單光子發(fā)射顯微系統(tǒng) I-125（碘125）,用于小動(dòng)物成像.一直有人在努力得到小動(dòng)物的顯微成像。采用I-125作為跟蹤試劑變得越來(lái)越普遍,。
孟玲,，密歇根大學(xué)的核工程與放射科學(xué)學(xué)院博士，聯(lián)合安納堡（Ann Arbor）的V. A.醫(yī)療中心,，和位于密歇根州大溪地（Grand Rapid）的溫安洛（Van Andel）研究所的研究人員,，采用I
-125作標(biāo)記的抗體，縮氨酸和其他成分的合成物作為發(fā)光跟蹤劑,，來(lái)進(jìn)行各種癌癥的分析檢測(cè)以及治療用放射性藥品的研究,。
I-125通過(guò)捕獲電子而衰減。I-125衰減的三個(gè)zui高的光子發(fā)射概率為：27.5keV時(shí)為76%,，31keV時(shí)為13%,，35keV時(shí)為7%，其半衰期為60.14天。低帶隙能量和長(zhǎng)半衰期這兩個(gè)特點(diǎn),，使其非常有利于單光子成像端面掃描計(jì)算成像（Single Photon Imaging Computed Tomography：SPECT）,。
zui近，他們又開始研發(fā)新一代SPECT技術(shù),，以期對(duì)射線光子進(jìn)行快速,，高靈敏度的探測(cè)。其所采用的相機(jī)就是Andor光纖耦合的EMCCD（DF-897-FB）
(空格分隔,最多3個(gè),單個(gè)標(biāo)簽最多10個(gè)字符)
會(huì)員.png)
16
立即詢價(jià)
您提交后,，專屬客服將第一時(shí)間為您服務(wù)