X熒光光譜儀是一種常用的光譜技術(shù),既可用于材料的組成成分分析,又可用于涂層和多層薄膜厚度的測(cè)量等。對(duì)于不同的應(yīng)用用途,X熒光光譜儀體系中探測(cè)器的選擇也不盡相同。
對(duì)于定性分析往往需要用到硅漂移探測(cè)器。硅漂移探測(cè)器(SDDs)能夠提高低能量敏感度,使得X射線熒光光譜技術(shù)可以對(duì)一些低原子序數(shù)元素進(jìn)行檢測(cè)分析,甚至是在空氣氣氛中也能進(jìn)行檢測(cè),例如用于測(cè)量化學(xué)鍍鎳涂層中磷元素(原子序數(shù)Z=15)的含量。但是,大多數(shù)的低原子序數(shù)元素的檢測(cè)分析依然還需要隔離空氣氣氛。
近年來(lái)比較流行的是一種密封的、充氣的正比計(jì)數(shù)器,正比計(jì)數(shù)器探測(cè)器較大的半寬高(FWHM)會(huì)導(dǎo)致相鄰元素的檢測(cè)譜圖嚴(yán)重重疊,以至于利用峰值搜索算法和/或可見光譜觀察法都無(wú)法探測(cè)出其中某種或者多種成分的存在。對(duì)于一些需要鑒別元素成分的工業(yè)制造品,其質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果由于發(fā)生嚴(yán)重重疊,難以分辨,造成難以檢測(cè)。
雖然利用硅探測(cè)器也會(huì)發(fā)生譜圖上的峰重疊現(xiàn)象,但在大多數(shù)的情況下,這些重疊峰能夠被輕易的分離和識(shí)別,這些特征使得硅探測(cè)器體系極其適用于定性分析和來(lái)料檢驗(yàn)等方面。
X熒光光譜儀硅漂移探測(cè)器具有很高的數(shù)據(jù)吞吐量,因此當(dāng)測(cè)量需要多采樣、高精度時(shí)可以考慮使用這種探測(cè)器;但這通常需要樣品具有較高的熒光強(qiáng)度值。熒光強(qiáng)度值取決于樣品——如樣品類型,樣品測(cè)量區(qū)域等。
在分析測(cè)量一些薄膜或者小樣品時(shí),樣品的特性可能會(huì)很微小。當(dāng)樣品或者樣品區(qū)很小(直徑只有幾十微米)時(shí),探測(cè)器的立體角則會(huì)起到很大的作用。而樣品或樣品區(qū)很小的情況往往都發(fā)生在測(cè)量電子元件和功能性涂層厚度等時(shí)候,這時(shí)正比計(jì)數(shù)器就成為了一種非常受歡迎的選擇,因?yàn)檫@種探測(cè)器具有的大俘獲角允許可以使用更小的準(zhǔn)直儀。因此,X熒光光譜儀當(dāng)樣品譜圖相對(duì)簡(jiǎn)單,含有元素只有兩到三種,樣品分析區(qū)域直徑小到100-200微米時(shí),正比計(jì)數(shù)器Prop Counter則是一個(gè)非常理想的選擇。