工作原理

当加热时,热释电晶体会自动降低极化。因此,随着温度的升高,晶体上会产生电场。对于特定晶体方向(指向靶的 -Z 面),晶体的上表面带正电,并吸引环境中低压气体的电子。当电子撞击晶体表面时,它们会产生特征 X 射线 (Ta) 以及韧致辐射 X 射线(见图 1)。当冷却阶段开始时,自发极化会增加,晶体上表面的电子会加速向处于接地电位的 Cu 靶移动。在周期的这一部分,会产生 Cu 特性 X 射线和韧致辐射 X 射线(见图 2)。当晶体温度达到最低点时,加热阶段将再次启动。COOL-X 的周期时间从 2 到 5 分钟不等。
图 3 显示了从 300 个包含 8 keV 主峰和连续韧致辐射的周期之和中获得的 COOL-X 的典型 X 射线频谱。图 4 显示了几个加热和冷却阶段的典型 COOL-X 输出计数率与时间之间的关系。X 射线通量在整个周期内都会发生变化,并且可能因周期而异,请参见图 4。

图 1.

图 2.

图 3.

图 4 显示了典型 COOL-X 输出通量与时间之间的关系。特定装置在加热或冷却阶段中可能有更多计数,或在其中一个阶段中就有所有计数。

图 5.Cool-X 输出通量与角度之间的关系

图 6.Amptek 提供了一个频谱中不含钽 (Ta) 线的 COOL-X 版本。这是不含 Ta 线的输出频谱。只能看到铜 (Cu) 线。该频谱形状类似于传统的 X 射线管。这是 90 个完整周期的累积。
参考文献
J.D. Brownridge 和 S. Raboy“热释电 X 射线产生的研究”,应用物理学期刊,第 86 卷,第 1 期,1999 年 7 月。
Hiroyuki Ida 和 Jun Kawai“带有热释电 X 射线发生器的便携式 X 射线荧光光谱仪”,X-Ray Spectrometry,34: 225-229, 2005。
警告:COOL-X 只是 X 射线仪器的一个组件。用户、OEM 客户或实验人员负责在使用本产品时准备一个故障保护金属外壳,以防辐射泄漏。最终产品(交钥匙系统)必须符合当地政府法规,以免人员受到辐射。Amptek Inc. 对因错误使用本产品而造成的损失不承担任何责任。