أشعة إكس

في تطبيقات التحليل الطيفي بالأشعة السينية المشتقة من الانبعاث (XRF)، والتحليل الطيفي المُشتَق من الطاقة (EDS)، والمجهر الإلكتروني، يتحدد أداء الكاشف جوهريًّا بواسطة آليات الضوضاء الحساسة لدرجة الحرارة.

يزداد تيار التسرب والضوضاء الإلكترونية بسرعة مع ارتفاع درجة الحرارة.

حتى تغير طفيف في درجة الحرارة بمقدار ١°مئوية يمكن أن يتسبب في ارتفاع ملحوظ في مستوى الضوضاء، مما يؤدي إلى ما يلي:

١. انخفاض دقة التحليل الطيفي للطاقة

٢. توسع القمم الطيفية وتداخل الخطوط العنصرية المجاورة

٣. انخفاض نسبة قمة الإشارة إلى الخلفية

٤. دقة وقابلية تكرار منخفضة في تحديد العناصر

وبالتالي، فإن التحكم الدقيق والثابت في درجة الحرارة يُعد شرطًا مسبقًا لا غنى عنه لكشف أشعة إكس عالي الدقة.

وبتبريد الكاشف وتثبيته نشطيًّا عند درجة حرارة تتراوح بين -٢٠°م و-٦٠°م باستخدام نظام التبريد الكهروحراري (TEC)، يُحقَّق ما يلي:

١. تحسين دقة التحليل الطاقي لتصل إلى نحو ١٢٥ إلكترون فولت عند طاقة ٥٫٩ كيلوإلكترون فولت

٢. تحسين نسبة القمة إلى الخلفية بنسبة ٣–٥ أضعاف

٣. خفض حدود الكشف لتصل إلى مستوى الأجزاء بالمليون (ppm)

٤. قمم طيفية أنضف وفصل أكثر وضوحًا للعناصر

٥. سلوك مستقر للكاشف أثناء دورات القياس الطويلة

١. تصميم حالتها الصلبة دون أجزاء متحركة → موثوقية عالية وعمر افتراضي طويل

٢. تشغيل خالٍ تمامًا من الاهتزازات → لا تأثير على استقرار الطيف

3. التحكم الدقيق في درجة الحرارة (±0.1°م نموذجي) → معايرة طاقة متسقة

4. تصميم مدمج وقابل للتكامل → مناسب لمغلفات كاشف TO-8 وغيرها من المغلفات المصغَّرة

5. لا يتأثر بالتوجُّه ولا يحتاج إلى صيانة → مثالي للأجهزة المخبرية والميدانية

تمثل النماذج التالية نماذج نموذجية متعددة المراحل لوحدات التبريد الكهروحرارية (TEC) التي تُستخدم عادةً في تطبيقات كواشف الأشعة السينية. وهي مقدمة للرجوع إليها ولأغراض المقارنة فقط، وليست قائمة كاملة بالمنتجات.