Micro - x的金剛石(shi)陽極 -------加快(kuai)成像

在進入(ru)今天的(de)帖子討論Micro - x的(de)金剛(gang)石陽極(ji)以及它如(ru)何加快成(cheng)像應用程序之(zhi)前，這里有一些(xie)背景閱讀:

本文(wen)中我們(men)跟蹤了(le)X射(she)線(xian)(xian)從管內生(sheng)成到(dao)(dao)x射(she)線(xian)(xian)探(tan)測(ce)器單個像素上的(de)(de)檢測(ce)路徑(jing)。我們(men)討(tao)論了(le)x射(she)線(xian)(xian)到(dao)(dao)達探(tan)測(ce)器的(de)(de)概(gai)率，我們(men)了(le)解到(dao)(dao)如果你(ni)增(zeng)加x射(she)線(xian)(xian)的(de)(de)生(sheng)成能量，那么你(ni)就減(jian)少了(le)拍攝x射(she)線(xian)(xian)圖像所需的(de)(de)時間。

那么(me)，如果(guo)您想將圖像采集時間減半該怎么(me)辦呢?應該就像打(da)開(kai)電(dian)源(yuan)一樣(yang)簡單，對吧?和所有x光的(de)(de)問題(ti)一樣(yang)，答案是肯定的(de)(de)，但是……，我(wo)們(men)從下(xia)(xia)面幾個方向入手討論一下(xia)(xia)這個問題(ti)。

功率載荷

在(zai)(zai)這種情況(kuang)下，“但(dan)是(shi)"是(shi)對目標造成傷害的能量加載。光(guang)斑(ban)尺寸越小，功率(lv)在(zai)(zai)目標磁盤內的集中程度(du)越高。如果你(ni)曾(ceng)經在(zai)(zai)夏天玩過放大鏡，你(ni)就會熟悉這個概念(nian)。

放(fang)大鏡(jing)將(jiang)(jiang)均(jun)勻分布在(zai)(zai)玻璃直徑上(shang)的(de)(de)太陽光(guang)(guang)線(xian)(xian)聚(ju)焦(jiao)，當(dang)與地面(mian)保(bao)持適當(dang)距離時，將(jiang)(jiang)這些(xie)光(guang)(guang)線(xian)(xian)聚(ju)焦(jiao)到一個(ge)(ge)非常小(xiao)(xiao)而(er)(er)明(ming)亮的(de)(de)焦(jiao)點(dian)上(shang)。那些(xie)均(jun)勻分布在(zai)(zai)放(fang)大鏡(jing)直徑上(shang)的(de)(de)光(guang)(guang)線(xian)(xian)，在(zai)(zai)大約(yue)半小(xiao)(xiao)時后可(ke)能會造(zao)成輕微(wei)的(de)(de)曬傷，而(er)(er)當(dang)這些(xie)光(guang)(guang)線(xian)(xian)集(ji)中在(zai)(zai)一個(ge)(ge)小(xiao)(xiao)焦(jiao)點(dian)上(shang)時，現在(zai)(zai)有可(ke)能在(zai)(zai)幾秒鐘內(nei)引發(fa)火災并融化蠟筆。你可(ke)以調整放(fang)大鏡(jing)的(de)(de)焦(jiao)點(dian)光(guang)(guang)斑，通過(guo)改變幾何光(guang)(guang)學(在(zai)(zai)空間中上(shang)下移動放(fang)大鏡(jing))來產(chan)生(sheng)一個(ge)(ge)非常小(xiao)(xiao)而(er)(er)明(ming)亮的(de)(de)光(guang)(guang)斑，或者(zhe)更小(xiao)(xiao)而(er)(er)不那么明(ming)亮的(de)(de)光(guang)(guang)斑。

類(lei)似地(di)，電(dian)子(zi)束中的(de)能量通過(guo)靜電(dian)光(guang)學被集中到x射線管陽極的(de)焦點上。電(dian)子(zi)束的(de)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)以(yi)W表(biao)(biao)示，焦點光(guang)斑(ban)的(de)尺寸以(yi)微米(mi)表(biao)(biao)示。我們可以(yi)將兩者分開得到功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)負(fu)載因子(zi)，以(yi)瓦特/微米(mi)(W/μm)表(biao)(biao)示。這可以(yi)被認為是斑(ban)點的(de)“亮(liang)(liang)度"。如(ru)果增(zeng)加光(guang)束功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)但(dan)保持(chi)光(guang)斑(ban)大(da)小(xiao)不(bu)變，則亮(liang)(liang)度增(zeng)加。同(tong)樣，如(ru)果減小(xiao)光(guang)斑(ban)尺寸但(dan)保持(chi)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)不(bu)變，也(ye)會增(zeng)加亮(liang)(liang)度。那么，為什么不(bu)制造一(yi)個無限(xian)小(xiao)的(de)點，用(yong)你的(de)探(tan)測器所能承受的(de)zui大(da)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)呢?

目標材料選擇

無損目標(左)和凹痕目標(右)的x射線點可(ke)視化(hua)

根據(ju)靶材(cai)的(de)(de)特性(xing)(xing)，靶面在(zai)失效前可以承受或多或少的(de)(de)功(gong)率(lv)。當(dang)目(mu)(mu)標(biao)(biao)失效或出(chu)現(xian)點蝕時，光(guang)(guang)斑的(de)(de)強度會損壞目(mu)(mu)標(biao)(biao)材(cai)料(liao)(liao)，并在(zai)目(mu)(mu)標(biao)(biao)盤上燒出(chu)一(yi)個洞，一(yi)直(zhi)燒到(dao)陽極(ji)基板上，這將使光(guang)(guang)斑中的(de)(de)通量(liang)強度降低到(dao)其(qi)值(zhi)的(de)(de)一(yi)小部分。上面的(de)(de)圖(tu)像顯(xian)示了(le)一(yi)個未(wei)(wei)損壞的(de)(de)目(mu)(mu)標(biao)(biao)和一(yi)個凹痕目(mu)(mu)標(biao)(biao)在(zai)相同的(de)(de)尺度上——注意，在(zai)未(wei)(wei)損壞目(mu)(mu)標(biao)(biao)的(de)(de)光(guang)(guang)斑中心的(de)(de)光(guang)(guang)斑強度實際上超過(guo)了(le)探測器的(de)(de)16k計數，而(er)凹痕目(mu)(mu)標(biao)(biao)的(de)(de)zui大強度低于6k計數。這是因為中心zui亮的(de)(de)點已經燒穿了(le)目(mu)(mu)標(biao)(biao)圓盤，不(bu)再產生x射線。回(hui)想一(yi)下(xia)我(wo)們(men)的(de)(de)放(fang)大鏡例(li)子，同樣大小的(de)(de)焦(jiao)點在(zai)放(fang)大鏡下(xia)可以燒傷皮膚，導(dao)致紙(zhi)張燃(ran)燒，但絕對(dui)不(bu)會對(dui)混(hun)凝(ning)土(tu)造成損害。區別不(bu)在(zai)于聚(ju)焦(jiao)光(guang)(guang)斑的(de)(de)功(gong)率(lv)，而(er)在(zai)于聚(ju)焦(jiao)光(guang)(guang)斑所聚(ju)焦(jiao)的(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)耐用性(xing)(xing)。

不同(tong)的(de)(de)x射(she)線靶材料都有(you)不同(tong)的(de)(de)性(xing)質。鎢(W)是(shi)(shi)一(yi)個(ge)常見的(de)(de)x射(she)線目(mu)標，因為它不僅產生干凈(jing)的(de)(de)軔致輻射(she)剖面(mian)，而且(qie)它碰(peng)巧是(shi)(shi)一(yi)種具有(you)高熔點(dian)的(de)(de)相(xiang)當耐用的(de)(de)金屬。相(xiang)反，金(Au)在(zai)某(mou)些XRF應用中產生非常有(you)用的(de)(de)峰值，但它是(shi)(shi)一(yi)種軟金屬，相(xiang)對較暗(an)的(de)(de)焦(jiao)點(dian)(即低(di)功率(lv)負(fu)載)會對目(mu)標材料造成損(sun)害，導致如此低(di)的(de)(de)可實現計數(shu)率(lv)，以至(zhi)于在(zai)所有(you)應用中都抵消了它的(de)(de)好處。

因為W是成(cheng)像應用中常見的(de)(de)目(mu)(mu)(mu)標(biao)(biao)(biao)材料選擇，所(suo)以我(wo)們(men)將(jiang)重點關注W目(mu)(mu)(mu)標(biao)(biao)(biao)源(yuan)。標(biao)(biao)(biao)準W靶x射線管的(de)(de)功(gong)率載荷為1W/μm。當功(gong)率超過(guo)1W/μm時，該光斑產(chan)生(sheng)的(de)(de)功(gong)率過(guo)大，目(mu)(mu)(mu)標(biao)(biao)(biao)無(wu)法處理，目(mu)(mu)(mu)標(biao)(biao)(biao)磁盤(pan)將(jiang)被(bei)損壞，有時在幾(ji)秒鐘內就會(hui)損壞。Micro - X-Ray開發了一種(zhong)目(mu)(mu)(mu)標(biao)(biao)(biao)材料結(jie)構，使用金剛(gang)石襯底(di)將(jiang)熱量從斑點轉移到陽極，比標(biao)(biao)(biao)準目(mu)(mu)(mu)標(biao)(biao)(biao)結(jie)構更(geng)有效。這使得我(wo)們(men)的(de)(de)功(gong)率負載比非金剛(gang)石支持的(de)(de)目(mu)(mu)(mu)標(biao)(biao)(biao)增加50%，允許(xu)1.5W/μm的(de)(de)功(gong)率負載數。

更(geng)(geng)高的功(gong)率負載支持更(geng)(geng)快的圖像(xiang)

這一(yi)切意味著什么?如果(guo)我(wo)們還記得(de)第1部分(fen)，你(ni)(ni)接觸到的(de)光(guang)子越多(duo)，你(ni)(ni)得(de)到圖像(xiang)的(de)速度(du)就越快。例如，如果(guo)你(ni)(ni)需(xu)要1000萬個(ge)光(guang)子來撞擊你(ni)(ni)的(de)探(tan)測器(qi)，你(ni)(ni)可(ke)以(yi)通過增加50%的(de)功率來提高(gao)50%的(de)速度(du)。有了我(wo)們的(de)菱形目標，你(ni)(ni)就可(ke)以(yi)做到這一(yi)點(dian)，并更(geng)快地積累你(ni)(ni)的(de)1000萬個(ge)計數，以(yi)提高(gao)你(ni)(ni)的(de)線(xian)速度(du)。

或者，如果(guo)您(nin)在(zai)流程中有固定的(de)(de)時(shi)間(jian)來拍(pai)攝(she)圖像(xiang)，該怎么辦?我們(men)的(de)(de)鉆石靶(ba)也(ye)可以提供幫助，通過讓您(nin)減少焦點光斑尺寸，同時(shi)保持(chi)功率一致(zhi)。這將在(zai)您(nin)定義的(de)(de)處理時(shi)間(jian)內產生更高分辨率的(de)(de)圖像(xiang)。

微x射線金(jin)剛(gang)石陽極產品

我(wo)們的(de)Microbox集成x射線源和(he)我(wo)們的(de)Seeray水冷x射線管都包含我(wo)們du特的(de)鎢/金剛石陽極技術。

Microbox操作范圍，zui大功(gong)率

就Microbox而言，這使我(wo)們能(neng)夠以(yi)業界領xian的(de)1.5W/μm功率負載運行，從而實現比競爭對(dui)手更(geng)快、更(geng)清(qing)晰的(de)圖像。無論(lun)您是(shi)對(dui)在給(gei)定(ding)(ding)光(guang)斑尺(chi)寸(cun)下zui大化功率感興趣，還(huan)是(shi)對(dui)在給(gei)定(ding)(ding)曝光(guang)時間內zui大化(hua)分辨率感興(xing)趣，Microbox的1.5W/μm功率負(fu)載將為您提(ti)供與市場上任何其他Microfocus源相比可測量的改進。

就(jiu)Seeray而言，我們的(de)金(jin)剛石陽(yang)(yang)極(ji)技(ji)術(shu)與(yu)直(zhi)接水冷陽(yang)(yang)極(ji)相結合。這(zhe)允許與(yu)Microbox源相同的(de)1.5W/μm功率負載，而直(zhi)接陽(yang)(yang)極(ji)冷卻允許光束(shu)功率達到100W或更高。直(zhi)接陽(yang)(yang)極(ji)冷卻還可以(yi)實現超快的(de)光束(shu)穩定時間(jian)，使其成為x射線(xian)光學耦合和(he)單晶XRD的理想射線管(guan)。

歡迎隨時聯(lian)系我(wo)們溝通射(she)線源的應用，我(wo)們會幫助您權衡(heng)技術參數，并(bing)考慮各(ge)種(zhong)應用限(xian)制，為(wei)您選擇合適的源。

關于昊量光電：

上海昊(hao)量光(guang)電(dian)設(she)備有(you)限(xian)公司是光(guang)電(dian)產品專業代理商，產品包括(kuo)各類激(ji)(ji)光(guang)器(qi)(qi)、光(guang)電(dian)調制(zhi)器(qi)(qi)、光(guang)學(xue)測量設(she)備、光(guang)學(xue)元件等(deng)，涉及應用涵蓋了(le)材料加工、光(guang)通(tong)訊、生物(wu)醫(yi)療、科學(xue)研究(jiu)、國防、量子光(guang)學(xue)、生物(wu)顯微、物(wu)聯傳(chuan)感、激(ji)(ji)光(guang)制(zhi)造(zao)等(deng)；可為客戶提供(gong)完整的(de)設(she)備安裝，培訓(xun)，硬件開(kai)發，軟件開(kai)發，系統集成(cheng)等(deng)服(fu)務(wu)。