Лекция 2. Взаимодействие электронного пучка с образцом
Детекторы регистрации рентгеновского излучения
Для регистрации рентгеновского излучения используются детекторы с дисперсией по длинам волн либо с дисперсией по энергиям попадающих фотонов.
Работа спектрометра с дисперсией по длинам волн (ВДС) (рисунок 26) основана на том, что небольшая часть рентгеновского излучения, генерируемого образцом, выходит из электронно-оптической камеры, падает на поверхность кристалла-анализатора, дифрагирует в соответствии с законом Вульфа - Брегга nλ=2dsinθ ( где d-межплоскостное расстояние для отражающей плоскости кристалла-анализатора, θ – угол падения и отражения лучей от кристалла анализатора, λ – длина волны рентгеновского излучения, n=1,2.3… - порядок отражения) и регистрируется пропорциональным счетчиком. Анализ заключается в непрерывной записи распределения интенсивностей рентгеновского излучения в зависимости от угла поворота кристалла – анализатора, т.е от угла θ, с последующим определением положений пиков на шкале длин волн. Длины волн (частоты) максимума рентгеновского излучения связаны с наличием определенных элементов в образце по закону Мозли (корень квадратный из частоты vспектральной линии характеристического излучения элемента есть линейная функция его порядкового номера Z:
Работа спектрометра с дисперсией по энергии (ЭДС) (рисунок 27) основана на том, что рентгеновское излучение от образца проходит сквозь тонкое бериллиевое окно в криостат с охлажденным кремниевым детектором, легированным литием. При поглощении каждого фотона рентгеновского излучения образуется фотоэлектрон, расходующий большую часть своей энергии на образование электрон-дырочных пар. Они в свою очередь разделяются приложенным напряжением и формируют импульс заряда. Усиленный импульс поступает в многоканальный анализатор и разделяется по амплитуде. Причем амплитуда электрического сигнала на выходе детектора определяется энергией рентгеновских квантов излучения, попавших в него.
