Рентгенівське випромінювання, яке виникає при взаємодії пучка електронів зі зразком, проходить через тонке берилієве вікно у непроникний для світла кріостат (рис. 2.16), у вакуумному середовищі якого знаходиться охолоджений кремнієвий напівпровідниковий детектор. Він являє собою кристал Si із власним типом провідності,
Рисунок 2.16 – Спрощена блок-схема спектрометра з дисперсією за енергією: 1 - зразок; 2 - пучок електронів; 3 - рентгенівське випромінювання; 4 - берилієве вікно; 5 - детектор; 6 - кріостат; 7 - попередній підсилювач; 8 - підсилювач; 9 - багатоканальний аналізатор; 10 - блок виведених даних
по краях якого знаходяться ділянки n- та p- типу, до яких підводиться напруга у зворотному напрямку. Для нейтралізації центрів рекомбінації електронів і дірок, що дає можливість створити велику область із власною провідністю, кремній легують літієм. Конструктивно кристал кремнію монтується на кінці холодопроводу, який приєднується до резервуара з рідким азотом. Низька температура потрібна для зменшення рівня шумів та для обмеження рухливості іонів літію. На неохолоджений кристал не можна подавати напругу зміщення.
|
|
При поглинанні фотона рентгенівського випромінювання утворюється високоенергетичний фотоелектрон, який свою енергію впливає на утворення електрон-діркових пар. Вони розділяються прикладеною напругою і формують імпульс заряду, який потім у попередньому підсилювачі на польовому транзисторі перетворюється в імпульс напруги. Таким чином, амплітуда імпульсів, які формує детектор, пропорційна енергії вхідного рентгенівського кванта. Саме це і покладено в основу принципу роботи спектрометра.
Далі сигнал підсилюється і надходить до багатоканального аналізатора, де відбувається розділення імпульсів за амплітудою. Розподіл імпульсів за амплітудою може бути виведений на екран електронно-променевої трубки або на стрічку самописця, або надходити безпосередньо до комп’ютера для подальшого оброблення.