近年來，鈣鈦礦型閃爍體及鈣鈦礦型X 射線直接探測器被廣泛研究及報(bào)道。在發(fā)光閃爍體層面，鈣鈦礦納米晶閃爍體通過溶液即可制得，成本極低，且具備全色彩可調(diào)諧輻射發(fā)光的特點(diǎn)。在直接探測層面，鉛鹵鈣鈦礦材料因其具備較大的原子序數(shù)、高吸收系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，在X 射線直接探測領(lǐng)域同樣表現(xiàn)出非常優(yōu)異的性能。
卓立漢光能夠提供基于X 射線的穩(wěn)態(tài)發(fā)光光譜，熒光壽命，瞬態(tài)光譜以及X 射線探測成像的相關(guān)測量方案。能夠提供全套涵蓋X 射線激發(fā)源、光譜儀、穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)數(shù)據(jù)處理、成像測量（CMOS 成像，單像素成像，TFT 面陣成像）、輻射劑量表、輻射安全防護(hù)等，輻射防護(hù)防護(hù)滿足國標(biāo)《低能射線裝置放射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ115-2023）。
如下陳述我們幾種測量方案及相關(guān)配置明細(xì)
( 一) 穩(wěn)態(tài)光譜及熒光壽命采集
• 基于皮秒X 射線和TCSPC 測量原理的方法
• 納秒脈沖X 射線
• 穩(wěn)態(tài)和壽命測量數(shù)據(jù)
( 二)X 射線探測成像
• X 射線探測成像光路圖
• X 射線探測成像及脈沖X 射線實(shí)現(xiàn)光電流衰減測量
• TFT 集成的面陣X 射線成像
• 成像測量結(jié)果
( 三) 技術(shù)參數(shù)
穩(wěn)態(tài)光譜及熒光壽命采集
基于皮秒X 射線和TCSPC 測量原理的方法
包含：皮秒脈沖激光器、光激發(fā)X 射線管、TCSPC 或條紋相機(jī)。
由皮秒脈沖激光器激發(fā)“光激發(fā)X 射線管”發(fā)射出X-ray 作用于樣品上，樣品發(fā)射熒光，經(jīng)光譜儀分光之后，由探測器探測光信號(hào)，數(shù)據(jù)采集器讀取數(shù)據(jù)。
皮秒X 射線測量熒光壽命原理圖
納秒脈沖X 射線
150KV 納秒脈沖X 射線
* 安全距離要求：a：3 米，b：6 米，c：30 米
穩(wěn)態(tài)和壽命測量數(shù)據(jù)
NaI 樣品在管電壓50KeV，不同管電流激發(fā)下的輻射發(fā)光光譜
納秒X 射線激發(fā)的熒光衰減曲線
X 射線探測成像
X 射線探測成像光路圖
X 射線探測成像及脈沖X 射線實(shí)現(xiàn)光電流衰減測量
TFT 集成的面陣X 射線成像
TFT 傳感芯片規(guī)格
TFT 讀取系統(tǒng)規(guī)格
成像測量結(jié)果
CMOS 成像實(shí)物圖
分辨率指標(biāo)：TYP39 分辨率卡的X 射線圖像。測試1mm 厚的YAG(Ce) 時(shí)，分辨率可以優(yōu)于20lp/mm
手機(jī)充電頭成像測試
密碼狗成像測試
技術(shù)參數(shù)
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穩(wěn)態(tài)X 射線激發(fā)發(fā)光測量
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光源
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能量：4-50KV，功率：0-50W 連續(xù)可調(diào)，靶材：鎢靶，鈹窗厚度 200μm
樣品位置輻射劑量：0-25Sv/h
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光路
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透射和反射雙光路，可切換
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光譜范圍
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200-900nm（可擴(kuò)展近紅外）
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監(jiān)視器
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內(nèi)置監(jiān)視器方便觀察樣品發(fā)光，可拍照
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快門
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可控屏蔽快門，輻射光源最大功率下，關(guān)閉快門，樣品位置輻射劑量小于10uSv/h
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輻射防護(hù)
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滿足國標(biāo)《X 射線衍射儀和熒光分析儀衛(wèi)視防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ115-2023）
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樣品支架
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配備粉末、液體、薄膜樣品架
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成像測量模塊
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成像面積：直徑20mm（可定制更大面積：120mm×80mm）
成像耦合光路附件，樣品測試夾具
相機(jī)參數(shù)：顏色：黑白，分辨率：20MP, 5472 (H) x 3648 (V)，
像元尺寸：2.4μm×2.4μm，量子效率：84%@495nm，暗電流：0.001e-/pixel/s，
制冷溫度：-15℃，成像分辨率：優(yōu)于20lp/mm
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瞬態(tài)X 射線激發(fā)發(fā)光測量
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光源
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皮秒脈沖X 射線源
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納秒脈沖X 射線源*
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405nm ps 激光二極管：波長：100Hz-100MHz 可調(diào)，
峰值功率：400mW@ 典型值，脈沖寬度：<100ps
光激發(fā)X 射線光管：輻射靈敏度：QE10%（@400nm），靶材：鎢，
操作電壓：40KV，操作電流：10μA@ 平均值，50μA@ 最大值
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電壓：150KV
脈沖寬度：50ns
重復(fù)頻率：10Hz
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數(shù)據(jù)采集器
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TCSPC 計(jì)數(shù)器
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條紋相機(jī)（同時(shí)獲得光譜和壽命）
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示波器
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瞬時(shí)飽和計(jì)數(shù)率：100Mcps
時(shí)間分辨率(ps)：16/32/64/128/
256/512/1024/…/33554432
通道數(shù)：65535
死時(shí)間：＜ 10ns
支持穩(wěn)態(tài)光譜采集
數(shù)據(jù)接口：USB3.0
最大量程：1.08μs @16ps，
67.1μs@1024ps，
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光譜測量范圍：200-900nm
時(shí)間分辨率：<=5ps,
( 最小檔位時(shí)間范圍+ 光譜儀光路系統(tǒng))
探測器：同步掃描型通用條紋相機(jī)ST10
測量時(shí)間窗口范圍：500ps-100us
( 十檔可選)
工作模式：靜態(tài)模式，高頻同步模式以及
低頻觸發(fā)模式；
系統(tǒng)光譜分辨率：<0.2nm@1200g/mm
單次成譜范圍：>=100nm@150g/mm
靜態(tài)（穩(wěn)態(tài)）光譜采集，
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模擬帶寬：500 MHz
通道數(shù)：4+ EXT
實(shí)時(shí)采樣率：5GSa/s( 交織模式），
2.5GSa/s( 非交織模式)
存儲(chǔ)深度：250Mpts/ch( 交織模式)，
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壽命尺度
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500ps-10μs
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100ps-100μs
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100ns-50ms
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X 射線探測成像
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方式
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CMOS 成像
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單像素探測器
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TFT 集成的面陣探測器
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配置
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成像耦合光路附件，樣品測試夾具
相機(jī)參數(shù)：
顏色：黑白
分辨率：20MP, 5472 (H) x 3648 (V)
像元尺寸：2.4μm×2.4μm
量子效率：84%@495nm
暗電流：0.001e-/pixel/s
制冷溫度：-15℃
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XY 二維電動(dòng)位移臺(tái)：
XY5050：
行程：X 軸50mm，Y 軸50mm，重復(fù)定
位精度1.5μm，水平負(fù)載4Kg；
XY120120：
行程：X 軸120mm，Y 軸120mm，重復(fù)
定位精度3μm，水平負(fù)載20Kg
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TFT 陣列傳感芯片
（可提供直接型和間接型芯片）：
背板尺寸（H×V×T）：
44.64×46.64×0.5 mm，
有源區(qū)尺寸（H×V）：32×32mm，
分辨率（H×V）：64×64，
像素大?。?00×500μm
TFT 讀出系統(tǒng)：
成像規(guī)格：
解析度：64 行×64 列，
數(shù)據(jù)灰階：支持256 灰階顯示，
數(shù)據(jù)通信方式：WIFI 無線通訊，
數(shù)據(jù)顯示載體：手機(jī)/ 平板（Android 9.0
以上操作系統(tǒng)、6GB 以上運(yùn)行內(nèi)存）
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輻射劑量
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測定輻射計(jì)量表
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探測器：塑料閃爍體, Ø30x15 mm
連續(xù)長期輻射：50 nSv/h ... 10 Sv/h
連續(xù)短期輻射：5 μSv/h ... 10 Sv/h
環(huán)境劑量當(dāng)量測量范圍：10 nSv ... 10 Sv
連續(xù)的短時(shí)輻射響應(yīng)時(shí)間：0.03 s
相對(duì)固有誤差：連續(xù)和短期輻射：±15% 最大
137 Cs 靈敏度：70 cps/(μSv·h-1 )
劑量率變化0.1 to 1 μSv/h 的反應(yīng)時(shí)間 ( 精度誤差 ≤ ±10%) < 2 s
全
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光產(chǎn)額測量方案
閃爍晶體的光產(chǎn)額（也稱為光輸出或光子產(chǎn)額）是指晶體在受到電離輻射（如γ 射線、X 射線或粒子）激發(fā)后，發(fā)射光子（通常是可見光）的數(shù)量。光產(chǎn)額通常以每單位能量沉積產(chǎn)生的光子數(shù)來表示，單位可以是光子/MeV。
光產(chǎn)額是衡量閃爍晶體性能的重要參數(shù)之一，它是衡量閃爍體材料性能的重要指標(biāo)之一，也直接關(guān)系到該材料在實(shí)際應(yīng)用中的靈敏度和效率。常見的閃爍晶體包括碘化鈉（NaI），碘化銫（CsI），和氧化鑭摻鈰（LaBr3）等。不同的晶體材料會(huì)有不同的光產(chǎn)額，這取決于其發(fā)光機(jī)制、能帶結(jié)構(gòu)、以及材料的純度和缺陷等因素。研究閃爍體材料的光產(chǎn)額對(duì)于提高其性能、拓展其應(yīng)用具有重要的意義。
一些常見閃爍晶體的光產(chǎn)額值如下：
碘化鈉（NaI(Tl)）：約38,000 photons/MeV
氯化銫（CsI(Tl)）：約54,000 photons/MeV
氧化鈰摻雜的氧化鑭（LaBr3）：約63,000 photons/MeV
釔鋁石榴石摻雜鈰離子（YAG:Ce）：約14,000 photons/MeV
光產(chǎn)額越高，意味著該晶體能夠在相同的能量沉積條件下產(chǎn)生更多的光子，從而在探測器中生成更強(qiáng)的信號(hào)，通常也會(huì)導(dǎo)致更好的能量分辨率。
卓立漢光提供一整套包含同位素源、屏蔽鉛箱（被測器件及光路）、光電倍增管、高壓電源、閃爍體前置放大器、譜放大器、多道分析儀及測試軟件，實(shí)現(xiàn)閃爍體的光產(chǎn)額測量。
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同位素源
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Na-22（或 Cs-137 可選），屏蔽鉛箱（被測器件及光路），充分保證測試人員安全
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光譜范圍：160-650nm，有效面積：46mm 直徑，上升時(shí)間：≤ 0.8ns
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上升時(shí)間＜ 60ns
積分非線性≤ ±0.02%
計(jì)數(shù)率：250 mV 參考脈沖的增益偏移 <0.25%，同時(shí)應(yīng)用 65,000/ 秒的 200 mV 隨機(jī)脈沖的額外計(jì) 數(shù)速率，
前置放大器下降時(shí)間：信號(hào)源阻抗為 1 MΩ，則下降時(shí)間常數(shù)為 50 μs
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高性能能譜，適合所有類型的輻射探測器（Ge、Si、閃爍體等） 積分非線性（單極輸出）: 從 0 到 +10V<0.025%
噪聲：增益 >100 時(shí)，等效輸入噪聲 <5.0uV rms；手動(dòng)模式下，增益＞ 1000 時(shí)，等效輸入噪聲
<4.5uV rms；或者自動(dòng)模式下，增益 >100 時(shí)，等效輸入噪聲 <6.0uV rms
溫度系數(shù)（0 到 50° C）單極輸出：增益為 <+0.005%/'C，雙極輸出：增益為 <+0.07%/'C，直流電 平為 <+30μV/° C
誤差：雙極零交叉誤差在 50:1 動(dòng)態(tài)范圍內(nèi) <±3 ns
增益范圍：2.5-1500 連接可調(diào)，增益是 COARSE（粗調(diào)）和 FINE GAIN（微調(diào)增益）的乘積。
單極脈沖形狀：可用開關(guān)為 UNIPOLAR（單極）輸出端選擇近似三角形脈沖形狀或近似高斯脈沖形狀。
配置專用 3kv 高壓電源
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ADC: 包括滑動(dòng)標(biāo)度線性化和小于 2us 的死區(qū)時(shí)間，包括存儲(chǔ)器傳輸 積分非線性 : 在動(dòng)態(tài)范圍的前 99% 范圍內(nèi)≤士 0.025%。 差分非線性 : 在動(dòng)態(tài)范圍的前 99% 范圍內(nèi)小于士 1%。 增益不穩(wěn)定性 :< 士 50 ppm/° C
死區(qū)時(shí)間校正 : 根據(jù) Gedcke-Hale 方法進(jìn)行的延長的實(shí)時(shí)校正。 USB 接口 :USB 2.0 到 PC 的數(shù)據(jù)傳輸速度最高可達(dá) 480Mbps
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尺寸：1500*1200*800mm
臺(tái)面 430 材質(zhì)，厚度 200mm，帶腳輪。固有頻率：7-18Hz，整體焊接式支架
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13810146393
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