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近年来，钙钛矿型闪烁体及钙钛矿型 X 射线直接探测器被广泛研究及报道。在发光闪烁体层面，钙钛矿纳米晶闪烁体通过溶液即可制得，成本极低，且具备全色彩可调谐辐射发光的特点。在直接探测层面，铅卤钙钛矿材料因其具备较大的原子序数、高吸收系数等优点，在 X 射线直接探测领域同样表现出非常优异的性能。
卓立汉光能够提供基于 X 射线的稳态发光光谱，荧光寿命，瞬态光谱以及 X 射线探测成像的相关测量方案。能够提供全套涵盖 X 射线激发源、光谱仪、稳态及瞬态数据处理、成像测量（CMOS 成像，单像素成像，TFT 面阵成像）、辐射剂量表、辐射安全防护等，辐射防护防护满足国标《低能射线装置放射防护标准》（GBZ115-2023）。
如下陈述我们几种测量方案及相关配置明细
( 一 ) 稳态光谱及荧光寿命采集
基于皮秒 X 射线和 TCSPC 测量原理的方法
纳秒脉冲 X 射线
稳态和寿命测量数据
( 二 ) X 射线探测成像
X 射线探测成像光路图
X 射线探测成像及脉冲 X 射线实现光电流衰减测量
TFT 集成的面阵 X 射线成像
成像测量结果
( 三 ) 技术参数
稳态光谱及荧光寿命采集
基于皮秒X 射线和TCSPC 测量原理的方法
包含：皮秒脉冲激光器、光激发X 射线管、TCSPC 或条纹相机。
由皮秒脉冲激光器激发“光激发X 射线管”发射出X-ray 作用于样品上，样品发射荧光，经光谱仪分光之后，由探测器探测光信号，数据采集器读取数据。
皮秒X 射线测量荧光寿命原理图
纳秒脉冲X 射线
150KV 纳秒脉冲X 射线
* 安全距离要求：a：3 米，b：6 米，c：30 米
稳态和寿命测量数据
NaI 样品在管电压50KeV，不同管电流激发下的辐射发光光谱
纳秒X 射线激发的荧光衰减曲线
X 射线探测成像
X 射线探测成像光路图
X 射线探测成像及脉冲X 射线实现光电流衰减测量
TFT 集成的面阵X 射线成像
TFT 传感芯片规格
TFT 读取系统规格
成像测量结果
CMOS 成像实物图
分辨率指标：TYP39 分辨率卡的X 射线图像。测试1mm 厚的YAG(Ce) 时，分辨率可以优于20lp/mm
手机充电头成像测试
密码狗成像测试
技术参数
稳态X 射线激发发光测量 | 光源 | 能量：4-50KV，功率：0-50W 连续可调，靶材：钨靶，铍窗厚度 200μm 样品位置辐射剂量：0-25Sv/h | ||
光路 | 透射和反射双光路，可切换 | |||
光谱范围 | 200-900nm（可扩展近红外） | |||
监视器 | 内置监视器方便观察样品发光，可拍照 | |||
快门 | 可控屏蔽快门，辐射光源最大功率下，关闭快门，样品位置辐射剂量小于 10uSv/h | |||
辐射防护 | 满足国标《X 射线衍射仪和荧光分析仪卫视防护标准》（GBZ115-2023） | |||
样品支架 | 配备粉末、液体、薄膜样品架 | |||
成像测量模块 | 成像面积：直径20mm（可定制更大面积：120mm×80mm） 成像耦合光路附件，样品测试夹具 相机参数：颜色：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，暗电流：0.001e-/pixel/s， 制冷温度：-15℃，成像分辨率：优于20lp/mm | |||
瞬态X 射线激发发光测量 | 光源 | 皮秒脉冲X 射线源 | 纳秒脉冲X 射线源* | |
405nm ps 激光二极管：波长：100Hz-100MHz 可调， 峰值功率：400mW@ 典型值，脉冲宽度：<100ps 光激发X 射线光管：辐射灵敏度：QE10%（@400nm），靶材：钨， 操作电压：40KV，操作电流：10μA@ 平均值，50μA@ 最大值 | 电压：150KV 脉冲宽度：50ns 重复频率：10Hz 平均输出剂量率：2.4mR/pulse | |||
数据采集器 | TCSPC 计数器 | 条纹相机（同时获得光谱和寿命） | 示波器 | |
瞬时饱和计数率：100Mcps 时间分辨率(ps)：16/32/64/128/ 256/512/1024/…/33554432 通道数：65535 死时间：＜ 10ns 支持稳态光谱采集 数据接口：USB3.0 最大量程：1.08μs @16ps， 67.1μs@1024ps， 2.19s@33554432ps
| 光谱测量范围：200-900nm 时间分辨率：<=5ps, ( 最小档位时间范围+ 光谱仪光路系统) 探测器：同步扫描型通用条纹相机ST10 测量时间窗口范围：500ps-100us ( 十档可选) 工作模式：静态模式，高频同步模式以及 低频触发模式； 系统光谱分辨率：<0.2nm@1200g/mm 单次成谱范围：>=100nm@150g/mm 静态（稳态）光谱采集， 瞬态条纹光谱成像及荧光寿命曲线采集 | 模拟带宽：500 MHz 通道数：4+ EXT 实时采样率：5GSa/s( 交织模式）， 2.5GSa/s( 非交织模式) 存储深度：250Mpts/ch( 交织模式)， 125 Mpts/ch( 非交织模式)
| ||
寿命尺度 | 500ps-10μs | 100ps-100μs | 100ns-50ms | |
X 射线探测成像 | 方式 | CMOS 成像 | 单像素探测器 | TFT 集成的面阵探测器 |
配置 | 成像耦合光路附件，样品测试夹具 相机参数： 颜色：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 暗电流：0.001e-/pixel/s 制冷温度：-15℃ | XY 二维电动位移台： XY5050： 行程：X 轴50mm，Y 轴50mm，重复定 位精度1.5μm，水平负载4Kg； XY120120： 行程：X 轴120mm，Y 轴120mm，重复 定位精度3μm，水平负载20Kg | TFT 阵列传感芯片 （可提供直接型和间接型芯片）： 背板尺寸（H×V×T）： 44.64×46.64×0.5 mm， 有源区尺寸（H×V）：32×32mm， 分辨率（H×V）：64×64， 像素大小：500×500μm TFT 读出系统： 成像规格： 解析度：64 行×64 列， 数据灰阶：支持256 灰阶显示， 数据通信方式：WIFI 无线通讯， 数据显示载体：手机/ 平板（Android 9.0 以上操作系统、6GB 以上运行内存） | |
辐射剂量 | 测定辐射计量表 | 探测器：塑料闪烁体, Ø30x15 mm 连续长期辐射：50 nSv/h ... 10 Sv/h 连续短期辐射：5 μSv/h ... 10 Sv/h 环境剂量当量测量范围：10 nSv ... 10 Sv 连续的短时辐射响应时间：0.03 s 相对固有误差：连续和短期辐射：±15% 最大 137 Cs 灵敏度：70 cps/(μSv·h-1 ) 剂量率变化0.1 to 1 μSv/h 的反应时间 ( 精度误差 ≤ ±10%) < 2 s 全 | ||
光产额测量方案
闪烁晶体的光产额（也称为光输出或光子产额）是指晶体在受到电离辐射（如γ 射线、X 射线或粒子）激发后，发射光子（通常是可见光）的数量。光产额通常以每单位能量沉积产生的光子数来表示，单位可以是光子/MeV。
光产额是衡量闪烁晶体性能的重要参数之一，它是衡量闪烁体材料性能的重要指标之一，也直接关系到该材料在实际应用中的灵敏度和效率。常见的闪烁晶体包括碘化钠（NaI），碘化铯（CsI），和氧化镧掺铈（LaBr3）等。不同的晶体材料会有不同的光产额，这取决于其发光机制、能带结构、以及材料的纯度和缺陷等因素。研究闪烁体材料的光产额对于提高其性能、拓展其应用具有重要的意义。
一些常见闪烁晶体的光产额值如下：
碘化钠（NaI(Tl)）：约38,000 photons/MeV
氯化铯（CsI(Tl)）：约54,000 photons/MeV
氧化铈掺杂的氧化镧（LaBr3）：约63,000 photons/MeV
钇铝石榴石掺杂铈离子（YAG:Ce）：约14,000 photons/MeV
光产额越高，意味着该晶体能够在相同的能量沉积条件下产生更多的光子，从而在探测器中生成更强的信号，通常也会导致更好的能量分辨率。
卓立汉光提供一整套包含同位素源、屏蔽铅箱（被测器件及光路）、光电倍增管、高压电源、闪烁体前置放大器、谱放大器、多道分析仪及测试软件，实现闪烁体的光产额测量。
同位素源 | Na-22（或 Cs-137 可选），屏蔽铅箱（被测器件及光路），充分保证测试人员安全 |
光电倍增管 |
光谱范围：160-650nm，有效面积：46mm 直径，上升时间：≤ 0.8ns |
高压稳压电源 |
提供：0-3000V |
闪烁体前置放大器 : | 上升时间＜ 60ns 积分非线性≤ ±0.02% 计数率：250 mV 参考脉冲的增益偏移 <0.25%，同时应用 65,000/ 秒的 200 mV 随机脉冲的额外计 数速率， 前置放大器下降时间：信号源阻抗为 1 MΩ，则下降时间常数为 50 μs |
谱放大器 | 高性能能谱，适合所有类型的辐射探测器（Ge、Si、闪烁体等） 积分非线性（单极输出）: 从 0 到 +10V<0.025% 噪声：增益 >100 时，等效输入噪声 <5.0uV rms；手动模式下，增益＞ 1000 时，等效输入噪声 <4.5uV rms；或者自动模式下，增益 >100 时，等效输入噪声 <6.0uV rms 温度系数（0 到 50° C）单极输出：增益为 <+0.005%/'C，双极输出：增益为 <+0.07%/'C，直流电 平为 <+30μV/° C 误差：双极零交叉误差在 50:1 动态范围内 <±3 ns 增益范围：2.5-1500 连接可调，增益是 COARSE（粗调）和 FINE GAIN（微调增益）的乘积。 单极脉冲形状：可用开关为 UNIPOLAR（单极）输出端选择近似三角形脉冲形状或近似高斯脉冲形状。 配置专用 3kv 高压电源 |
2K 通道多道分析仪 | ADC: 包括滑动标度线性化和小于 2us 的死区时间，包括存储器传输 积分非线性 : 在动态范围的前 99% 范围内≤士 0.025%。 差分非线性 : 在动态范围的前 99% 范围内小于士 1%。 增益不稳定性 :< 士 50 ppm/° C 死区时间校正 : 根据 Gedcke-Hale 方法进行的延长的实时校正。 USB 接口 :USB 2.0 到 PC 的数据传输速度最高可达 480Mbps |
操作电脑 | / |
光学平台 |
尺寸：1500*1200*800mm 台面 430 材质，厚度 200mm，带脚轮。固有频率：7-18Hz，整体焊接式支架 |
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