Micro - x的金剛石陽極 -------加快成像

在進入今天的帖子討論Micro - x的金剛石陽極以及它如何加快成像應(yīng)用程序之前，這里有一些背景閱讀:

本文中我們跟蹤了X射線從管內(nèi)生成到x射線探測器單個像素上的檢測路徑。我們討論了x射線到達探測器的概率，我們了解到如果你增加x射線的生成能量，那么你就減少了拍攝x射線圖像所需的時間。

那么，如果您想將圖像采集時間減半該怎么辦呢?應(yīng)該就像打開電源一樣簡單，對吧?和所有x光的問題一樣，答案是肯定的，但是……，我們從下面幾個方向入手討論一下這個問題。

功率載荷

在這種情況下，“但是”是對目標造成傷害的能量加載。光斑尺寸越小，功率在目標磁盤內(nèi)的集中程度越高。如果你曾經(jīng)在夏天玩過放大鏡，你就會熟悉這個概念。

放大鏡將均勻分布在玻璃直徑上的太陽光線聚焦，當與地面保持適當距離時，將這些光線聚焦到一個非常小而明亮的焦點上。那些均勻分布在放大鏡直徑上的光線，在大約半小時后可能會造成輕微的曬傷，而當這些光線集中在一個小焦點上時，現(xiàn)在有可能在幾秒鐘內(nèi)引發(fā)火災(zāi)并融化蠟筆。你可以調(diào)整放大鏡的焦點光斑，通過改變幾何光學(xué)(在空間中上下移動放大鏡)來產(chǎn)生一個非常小而明亮的光斑，或者更小而不那么明亮的光斑。

類似地，電子束中的能量通過靜電光學(xué)被集中到x射線管陽極的焦點上。電子束的功率以W表示，焦點光斑的尺寸以微米表示。我們可以將兩者分開得到功率負載因子，以瓦特/微米(W/μm)表示。這可以被認為是斑點的“亮度”。如果增加光束功率但保持光斑大小不變，則亮度增加。同樣，如果減小光斑尺寸但保持功率不變，也會增加亮度。那么，為什么不制造一個無限小的點，用你的探測器所能承受的zui大功率呢?

目標材料選擇

無損目標(左)和凹痕目標(右)的x射線點可視化

根據(jù)靶材的特性，靶面在失效前可以承受或多或少的功率。當目標失效或出現(xiàn)點蝕時，光斑的強度會損壞目標材料，并在目標盤上燒出一個洞，一直燒到陽極基板上，這將使光斑中的通量強度降低到其值的一小部分。上面的圖像顯示了一個未損壞的目標和一個凹痕目標在相同的尺度上——注意，在未損壞目標的光斑中心的光斑強度實際上超過了探測器的16k計數(shù)，而凹痕目標的zui大強度低于6k計數(shù)。這是因為中心zui亮的點已經(jīng)燒穿了目標圓盤，不再產(chǎn)生x射線?；叵胍幌挛覀兊姆糯箸R例子，同樣大小的焦點在放大鏡下可以燒傷皮膚，導(dǎo)致紙張燃燒，但不會對混凝土造成損害。區(qū)別不在于聚焦光斑的功率，而在于聚焦光斑所聚焦的材料的耐用性。

不同的x射線靶材料都有不同的性質(zhì)。鎢(W)是一個常見的x射線目標，因為它不僅產(chǎn)生干凈的軔致輻射剖面，而且它碰巧是一種具有高熔點的相當耐用的金屬。相反，金(Au)在某些XRF應(yīng)用中產(chǎn)生非常有用的峰值，但它是一種軟金屬，相對較暗的焦點(即低功率負載)會對目標材料造成損害，導(dǎo)致如此低的可實現(xiàn)計數(shù)率，以至于在所有應(yīng)用中都抵消了它的好處。

因為W是成像應(yīng)用中常見的目標材料選擇，所以我們將重點關(guān)注W目標源。標準W靶x射線管的功率載荷為1W/μm。當功率超過1W/μm時，該光斑產(chǎn)生的功率過大，目標無法處理，目標磁盤將被損壞，有時在幾秒鐘內(nèi)就會損壞。Micro - X-Ray開發(fā)了一種目標材料結(jié)構(gòu)，使用金剛石襯底將熱量從斑點轉(zhuǎn)移到陽極，比標準目標結(jié)構(gòu)更有效。這使得我們的功率負載比非金剛石支持的目標增加50%，允許1.5W/μm的功率負載數(shù)。

更高的功率負載支持更快的圖像

這一切意味著什么?如果我們還記得第1部分，你接觸到的光子越多，你得到圖像的速度就越快。例如，如果你需要1000萬個光子來撞擊你的探測器，你可以通過增加50%的功率來提高50%的速度。有了我們的菱形目標，你就可以做到這一點，并更快地積累你的1000萬個計數(shù)，以提高你的線速度。

或者，如果您在流程中有固定的時間來拍攝圖像，該怎么辦?我們的鉆石靶也可以提供幫助，通過讓您減少焦點光斑尺寸，同時保持功率一致。這將在您定義的處理時間內(nèi)產(chǎn)生更高分辨率的圖像。

微x射線金剛石陽極產(chǎn)品

我們的Microbox集成x射線源和我們的Seeray水冷x射線管都包含我們du特的鎢/金剛石陽極技術(shù)。

Microbox操作范圍，zui大功率

就Microbox而言，這使我們能夠以業(yè)界領(lǐng)xian的1.5W/μm功率負載運行，從而實現(xiàn)比競爭對手更快、更清晰的圖像。無論您是對在給定光斑尺寸下zui大化功率感興趣，還是對在給定曝光時間內(nèi)zui大化分辨率感興趣，Microbox的1.5W/μm功率負載將為您提供與市場上任何其他Microfocus源相比可測量的改進。

就Seeray而言，我們的金剛石陽極技術(shù)與直接水冷陽極相結(jié)合。這允許與Microbox源相同的1.5W/μm功率負載，而直接陽極冷卻允許光束功率達到100W或更高。直接陽極冷卻還可以實現(xiàn)超快的光束穩(wěn)定時間，使其成為x射線光學(xué)耦合和單晶XRD的理想射線管。

歡迎隨時聯(lián)系我們溝通射線源的應(yīng)用，我們會幫助您權(quán)衡技術(shù)參數(shù)，并考慮各種應(yīng)用限制，為您選擇合適的源。

關(guān)于昊量光電：

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