Analytická metoda PIXE je založena na tom, že iont dopadající na terč může vybudit foton rentgenova záření.
Tyto fotony registrujeme detektorem. Pro každý foton, který dopadne do detektoru, je nutno zjistit jeho energii.
V krystalu dektoru se vytvoří elektrický impuls, který je zesílen, tvarován, změří se jeho výška a pak se do príslušné
buňky paměti přičte jednička. Tyto procesy trvají nějakou dobu ( u našeho systému jsem naměřil asi 70 µs).
Pokud by mezitím prišel do detektoru další foton, nastaly by potíže. Nejjednodušší řešení je systém zesilovačů na vstupu zavřít,
tedy ten druhý foton neregistrovat. To způsobí jen drobné nepřesnosti při vyhodnocování spektra. Ale může se stát, že ten druhý
foton přijde ještě dříve, než dojde k "zablokování" vstupu, a pak se dva fotony zpracovávají jako kdyby to byl jen jeden,
špatně se změrí energie. Lepší by bylo kdyby ten druhý foton v terči vůbec nevznikl. Toho můžeme dosáhnout když iontový svazek
na potřebnou dobu zastíníme nebo odkloníme z terče. Svazek můžeme poměrně snadno odklonit např. tak, že ho necháme proletět
elektrickým polem, které dočasne vytvoříme mezi dvěma deskami. Proto pulzní odkonění svazku. Úloha se tím převádí na elektronický
problém vyrobit napětový skok asi 1000 V během desítek nanosekund. Dají se k tomu použít speciální typy tranzistoru HEXFET®,
pokud se podaří „nakrmit" je (zase velice rychle) proudem několika ampér. I na to naštěstí existují prostředky. Nakonec se mi
podařilo sestavit obvod, který zkratuje napětí z 800V na nulu dřív než za 100 nanosekund od příchodu povelu a „pustí" ho zase asi
během mikrosekundy.
Jak celé zařízení vypadá je vidět z obrázku. Normálně je na obě vychylovací desky přivedeno stejné vysoké napětí, to znamená že mezi nimi není
elektrické pole a iontový svazek letí přímo. Jakmile je zjišten foton dopadlý do detektoru, vyrobí se elektrický impuls. Tímto impulsem se řídí
spínací tranzistor a napětí na jedné desce je nula. Elektrické pole mírně svazek vychýlí a ten nedopadá na terč. Za určitou dobu (asi 70 ms)
se napětí obnoví a svazek opět letí až na terč a může vybudit další foton.
Je samozřejmé, že i při použití „deflektoru" se stává, že druhý foton přiletí do terče dřív, než se podaří odklonit svazek, ale první pokusy
ukázaly, že výsledek je mnohem lepší než bez „deflektoru".
ZPĚT
Analytická metoda PIXE je založena na tom, že iont dopadající na terč může vybudit foton rentgenova záření.
Tyto fotony registrujeme detektorem. Pro každý foton, který dopadne do detektoru, je nutno zjistit jeho energii.
V krystalu dektoru se vytvoří elektrický impuls, který je zesílen, tvarován, změří se jeho výška a pak se do príslušné
buňky paměti přičte jednička. Tyto procesy trvají nějakou dobu ( u našeho systému jsem naměřil asi 70 µs).
Pokud by mezitím prišel do detektoru další foton, nastaly by potíže. Nejjednodušší řešení je systém zesilovačů na vstupu zavřít,
tedy ten druhý foton neregistrovat. To způsobí jen drobné nepřesnosti při vyhodnocování spektra. Ale může se stát, že ten druhý
foton přijde ještě dříve, než dojde k "zablokování" vstupu, a pak se dva fotony zpracovávají jako kdyby to byl jen jeden,
špatně se změrí energie. Lepší by bylo kdyby ten druhý foton v terči vůbec nevznikl. Toho můžeme dosáhnout když iontový svazek
na potřebnou dobu zastíníme nebo odkloníme z terče. Svazek můžeme poměrně snadno odklonit např. tak, že ho necháme proletět
elektrickým polem, které dočasne vytvoříme mezi dvěma deskami. Proto pulzní odkonění svazku. Úloha se tím převádí na elektronický
problém vyrobit napětový skok asi 1000 V během desítek nanosekund. Dají se k tomu použít speciální typy tranzistoru HEXFET®,
pokud se podaří „nakrmit" je (zase velice rychle) proudem několika ampér. I na to naštěstí existují prostředky. Nakonec se mi
podařilo sestavit obvod, který zkratuje napětí z 800V na nulu dřív než za 100 nanosekund od příchodu povelu a „pustí" ho zase asi
během mikrosekundy.
Jak celé zařízení vypadá je vidět z obrázku. Normálně je na obě vychylovací desky přivedeno stejné vysoké napětí, to znamená že mezi nimi není
elektrické pole a iontový svazek letí přímo. Jakmile je zjišten foton dopadlý do detektoru, vyrobí se elektrický impuls. Tímto impulsem se řídí
spínací tranzistor a napětí na jedné desce je nula. Elektrické pole mírně svazek vychýlí a ten nedopadá na terč. Za určitou dobu (asi 70 ms)
se napětí obnoví a svazek opět letí až na terč a může vybudit další foton.
Je samozřejmé, že i při použití „deflektoru" se stává, že druhý foton přiletí do terče dřív, než se podaří odklonit svazek, ale první pokusy
ukázaly, že výsledek je mnohem lepší než bez „deflektoru".
| ZPĚT |
|---|