Micro - x的金剛石陽(yáng)極 -------加快成像

在進(jìn)入今天的帖子討論Micro - x的金剛石陽(yáng)極以及它如何加快成像應(yīng)用程序之前,，這里有一些背景閱讀:

本文中我們跟蹤了X射線從管內(nèi)生成到x射線探測(cè)器單個(gè)像素上的檢測(cè)路徑,。我們討論了x射線到達(dá)探測(cè)器的概率，我們了解到如果你增加x射線的生成能量,，那么你就減少了拍攝x射線圖像所需的時(shí)間,。

那么，如果您想將圖像采集時(shí)間減半該怎么辦呢?應(yīng)該就像打開(kāi)電源一樣簡(jiǎn)單,，對(duì)吧?和所有x光的問(wèn)題一樣,，答案是肯定的，但是……,，我們從下面幾個(gè)方向入手討論一下這個(gè)問(wèn)題,。

功率載荷

在這種情況下，“但是”是對(duì)目標(biāo)造成傷害的能量加載,。光斑尺寸越小,，功率在目標(biāo)磁盤(pán)內(nèi)的集中程度越高。如果你曾經(jīng)在夏天玩過(guò)放大鏡,，你就會(huì)熟悉這個(gè)概念,。

放大鏡將均勻分布在玻璃直徑上的太陽(yáng)光線聚焦，當(dāng)與地面保持適當(dāng)距離時(shí),，將這些光線聚焦到一個(gè)非常小而明亮的焦點(diǎn)上,。那些均勻分布在放大鏡直徑上的光線，在大約半小時(shí)后可能會(huì)造成輕微的曬傷,，而當(dāng)這些光線集中在一個(gè)小焦點(diǎn)上時(shí),，現(xiàn)在有可能在幾秒鐘內(nèi)引發(fā)火災(zāi)并融化蠟筆。你可以調(diào)整放大鏡的焦點(diǎn)光斑,，通過(guò)改變幾何光學(xué)(在空間中上下移動(dòng)放大鏡)來(lái)產(chǎn)生一個(gè)非常小而明亮的光斑,，或者更小而不那么明亮的光斑。

類(lèi)似地，電子束中的能量通過(guò)靜電光學(xué)被集中到x射線管陽(yáng)極的焦點(diǎn)上,。電子束的功率以W表示,，焦點(diǎn)光斑的尺寸以微米表示。我們可以將兩者分開(kāi)得到功率負(fù)載因子,，以瓦特/微米(W/μm)表示,。這可以被認(rèn)為是斑點(diǎn)的“亮度”。如果增加光束功率但保持光斑大小不變,，則亮度增加,。同樣，如果減小光斑尺寸但保持功率不變,，也會(huì)增加亮度,。那么，為什么不制造一個(gè)無(wú)限小的點(diǎn),，用你的探測(cè)器所能承受的zui大功率呢?

目標(biāo)材料選擇

無(wú)損目標(biāo)(左)和凹痕目標(biāo)(右)的x射線點(diǎn)可視化

根據(jù)靶材的特性,，靶面在失效前可以承受或多或少的功率。當(dāng)目標(biāo)失效或出現(xiàn)點(diǎn)蝕時(shí),，光斑的強(qiáng)度會(huì)損壞目標(biāo)材料,，并在目標(biāo)盤(pán)上燒出一個(gè)洞，一直燒到陽(yáng)極基板上,，這將使光斑中的通量強(qiáng)度降低到其值的一小部分,。上面的圖像顯示了一個(gè)未損壞的目標(biāo)和一個(gè)凹痕目標(biāo)在相同的尺度上——注意，在未損壞目標(biāo)的光斑中心的光斑強(qiáng)度實(shí)際上超過(guò)了探測(cè)器的16k計(jì)數(shù),，而凹痕目標(biāo)的zui大強(qiáng)度低于6k計(jì)數(shù),。這是因?yàn)橹行膠ui亮的點(diǎn)已經(jīng)燒穿了目標(biāo)圓盤(pán)，不再產(chǎn)生x射線,?；叵胍幌挛覀兊姆糯箸R例子，同樣大小的焦點(diǎn)在放大鏡下可以燒傷皮膚,，導(dǎo)致紙張燃燒,，但不會(huì)對(duì)混凝土造成損害。區(qū)別不在于聚焦光斑的功率,，而在于聚焦光斑所聚焦的材料的耐用性,。

不同的x射線靶材料都有不同的性質(zhì)。鎢(W)是一個(gè)常見(jiàn)的x射線目標(biāo),，因?yàn)樗粌H產(chǎn)生干凈的軔致輻射剖面,，而且它碰巧是一種具有高熔點(diǎn)的相當(dāng)耐用的金屬。相反,，金(Au)在某些XRF應(yīng)用中產(chǎn)生非常有用的峰值,，但它是一種軟金屬,，相對(duì)較暗的焦點(diǎn)(即低功率負(fù)載)會(huì)對(duì)目標(biāo)材料造成損害，導(dǎo)致如此低的可實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)率,，以至于在所有應(yīng)用中都抵消了它的好處,。

因?yàn)閃是成像應(yīng)用中常見(jiàn)的目標(biāo)材料選擇，所以我們將重點(diǎn)關(guān)注W目標(biāo)源,。標(biāo)準(zhǔn)W靶x射線管的功率載荷為1W/μm,。當(dāng)功率超過(guò)1W/μm時(shí)，該光斑產(chǎn)生的功率過(guò)大,，目標(biāo)無(wú)法處理,，目標(biāo)磁盤(pán)將被損壞，有時(shí)在幾秒鐘內(nèi)就會(huì)損壞,。Micro - X-Ray開(kāi)發(fā)了一種目標(biāo)材料結(jié)構(gòu)，使用金剛石襯底將熱量從斑點(diǎn)轉(zhuǎn)移到陽(yáng)極,，比標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)結(jié)構(gòu)更有效,。這使得我們的功率負(fù)載比非金剛石支持的目標(biāo)增加50%，允許1.5W/μm的功率負(fù)載數(shù),。

更高的功率負(fù)載支持更快的圖像

這一切意味著什么?如果我們還記得第1部分,，你接觸到的光子越多，你得到圖像的速度就越快,。例如,，如果你需要1000萬(wàn)個(gè)光子來(lái)撞擊你的探測(cè)器，你可以通過(guò)增加50%的功率來(lái)提高50%的速度,。有了我們的菱形目標(biāo),，你就可以做到這一點(diǎn)，并更快地積累你的1000萬(wàn)個(gè)計(jì)數(shù),，以提高你的線速度,。

或者，如果您在流程中有固定的時(shí)間來(lái)拍攝圖像,，該怎么辦?我們的鉆石靶也可以提供幫助,，通過(guò)讓您減少焦點(diǎn)光斑尺寸，同時(shí)保持功率一致,。這將在您定義的處理時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生更高分辨率的圖像,。

微x射線金剛石陽(yáng)極產(chǎn)品

我們的Microbox集成x射線源和我們的Seeray水冷x射線管都包含我們du特的鎢/金剛石陽(yáng)極技術(shù)。

Microbox操作范圍,，zui大功率

就Microbox而言,，這使我們能夠以業(yè)界領(lǐng)xian的1.5W/μm功率負(fù)載運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手更快,、更清晰的圖像,。無(wú)論您是對(duì)在給定光斑尺寸下zui大化功率感興趣,，還是對(duì)在給定曝光時(shí)間內(nèi)zui大化分辨率感興趣，Microbox的1.5W/μm功率負(fù)載將為您提供與市場(chǎng)上任何其他Microfocus源相比可測(cè)量的改進(jìn),。

就Seeray而言,，我們的金剛石陽(yáng)極技術(shù)與直接水冷陽(yáng)極相結(jié)合。這允許與Microbox源相同的1.5W/μm功率負(fù)載,，而直接陽(yáng)極冷卻允許光束功率達(dá)到100W或更高,。直接陽(yáng)極冷卻還可以實(shí)現(xiàn)超快的光束穩(wěn)定時(shí)間，使其成為x射線光學(xué)耦合和單晶XRD的理想射線管,。

歡迎隨時(shí)聯(lián)系我們溝通射線源的應(yīng)用,，我們會(huì)幫助您權(quán)衡技術(shù)參數(shù)，并考慮各種應(yīng)用限制,，為您選擇合適的源,。

關(guān)于昊量光電：

上海昊量光電設(shè)備有限公司是光電產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)代理商，產(chǎn)品包括各類(lèi)激光器,、光電調(diào)制器,、光學(xué)測(cè)量設(shè)備、光學(xué)元件等,，涉及應(yīng)用涵蓋了材料加工,、光通訊、生物醫(yī)療,、科學(xué)研究,、國(guó)防、量子光學(xué),、生物顯微,、物聯(lián)傳感、激光制造等,；可為客戶提供完整的設(shè)備安裝,，培訓(xùn)，硬件開(kāi)發(fā),，軟件開(kāi)發(fā),，系統(tǒng)集成等服務(wù)。