zolix闪烁晶体的光谱、寿命、成像、光产额测量

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北京通州区

北京卓立汉光仪器有限公司

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产品参数

产品概述
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。

理图皮秒X 射线测量荧光寿命原

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

eV，不同管电流激发下的辐射发光光谱NaI 样品在管电压50K

曲线纳秒X 射线激发的荧光衰减

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

实物图CMOS 成像

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*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@*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 *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, ( *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% *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*高可达 480Mbps
操作电脑	/
光学平台	尺寸：15001200800mm 台面 430 材质，厚度 200mm，带脚轮。固有频率：7-18Hz，整体焊接式支架

品牌：	zolix
型号：	-
加工定制：	是