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液態(tài)金屬靶X射線源
產(chǎn)品簡(jiǎn)介
Excillum位于瑞典首都斯德哥爾摩，是一家致力于研發(fā)、生產(chǎn)超高亮度微焦斑X射線光源的公司。經(jīng)過(guò)十余年的研發(fā)與改進(jìn)，Excillum掌握了先進(jìn)的液態(tài)金屬射流(MetalJet) X射線光源技術(shù)，這項(xiàng)新技術(shù)能夠帶來(lái)10倍于普通固體陽(yáng)極X射線光源所發(fā)射的X射線通量（在相同焦斑面積上）。正因?yàn)橐簯B(tài)金屬射流能夠承受更高功率電子束的轟擊，因而可以得到更高的X射線通量，傳統(tǒng)微焦斑X射線發(fā)生器中的固體金屬陽(yáng)極正在被液態(tài)金屬射流所取代！
主要應(yīng)用
成像 | 散射/衍射 | 光譜學(xué)/熒光特性 |
產(chǎn)品特點(diǎn)
• 極微聚焦源 • 可選的快門(mén) • **的焦斑品質(zhì) • 可選的雙端口模式 • *低的和可預(yù)見(jiàn)的維護(hù)成本 • 用戶可調(diào)的焦斑尺寸和長(zhǎng)寬比 • LaB6長(zhǎng)壽命陰極 | • 非常穩(wěn)定的X射線發(fā)射和光斑位置 • 友好的圖形用戶界面 • 低的總消耗功率 • 集成防輻射屏 • 可調(diào)的出射角 • 無(wú)需額外冷卻水 • 可以使用電腦進(jìn)行遠(yuǎn)程操作 |
主要參數(shù)
靶材1 | 鎵或銦貴金屬合金 | *小焦斑尺寸 | ~ 5 μm |
靶類型 | 液體射流 | 發(fā)射穩(wěn)定性3 | < 1% |
電壓 | 21-70kV/160KV | 空間穩(wěn)定性3 | < 1 μm |
功率2 | 0-250 W | *小焦物距4 | 18 mm |
**電流 | 4.3 mA | 光束角5 | 13°/30° |
技術(shù)介紹
1、 液態(tài)金屬射流(MetalJet) X射線光源比常規(guī)固體金屬陽(yáng)極光源能得到更高的X射線通量
常規(guī)固體金屬陽(yáng)極 | 液態(tài)金屬陽(yáng)極 |
2、功率負(fù)載能力
功率負(fù)載能力 所有電子轟擊型X射線發(fā)生器的X射線強(qiáng)度都受限于陽(yáng)極材料的熱量承載能力。在傳統(tǒng)固體陽(yáng)極技術(shù)中，為了避免陽(yáng)極損壞，其表面的工作溫度必須遠(yuǎn)低于靶材的熔點(diǎn)，因此靶材的各種物理性質(zhì)，如熔點(diǎn)、導(dǎo)熱系數(shù)等極大地限制了電子束功率的范圍。液態(tài)金屬陽(yáng)極則大為不同，因?yàn)槟切┓乐拱胁娜刍拇胧┒疾豁氁?，這得益于靶材本身已處于熔化的狀態(tài)以及其不斷自再生的特點(diǎn)。完好如初的液態(tài)靶材以接近100m/s的速度在腔體內(nèi)循環(huán)。由于陽(yáng)極不斷地自再生，電子束對(duì)靶材的損壞將微乎其微。 極高的亮度 某種程度上，微焦斑X射線發(fā)生器的功率承載能力大致與焦斑的直徑而不是面積成比例。因此，光源的亮度反比于焦斑的直徑。 通過(guò)將極高的功率承載能力以及極小的電子束焦斑相結(jié)合，液態(tài)金屬射流光源能夠在微米級(jí)的焦斑上實(shí)現(xiàn)**的高亮度。 |
3、液態(tài)金屬的X射線光譜
為了得到不同的X射線發(fā)射譜線，我們使用了不同的金屬合金。對(duì)于**代的MetalJet光源，其特點(diǎn)在于靶材在室溫附近就已經(jīng)熔化。但為了得到多樣的特征譜線以代替現(xiàn)有的常規(guī)固體陽(yáng)極，在將來(lái)我們還將開(kāi)發(fā)更多種類的合金材料，即使它們的熔點(diǎn)會(huì)更高。 鎵(Ga)合金 目前可選的有富含鎵(Ga)的合金。其Kα發(fā)射譜線能量為9.2keV， 對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)約為1.35埃米， 類似于銅靶的Kα波長(zhǎng)。 銦(In)合金 同樣可選的還有富含銦（In）的合金。其Kα發(fā)射譜線能量為24.2keV，對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)約為0.51埃米，類似于銀靶的Kα波長(zhǎng)。 |
4、焦斑質(zhì)量和尺寸
焦斑質(zhì)量 歸功于先進(jìn)的電磁聚焦、光路校正技術(shù)以及高亮度LaB6陰極，高質(zhì)量的電子束焦斑得以實(shí)現(xiàn)，將其與連續(xù)再生的光滑液態(tài)靶材表面相結(jié)合，整個(gè)光源便能產(chǎn)生超高質(zhì)量的X射線焦斑。 可調(diào)的尺寸 焦斑的尺寸與高寬比均可被自由調(diào)整 |
5、光源的穩(wěn)定性
光源有著相當(dāng)高的空間穩(wěn)定性。圖為附加在光源上的針孔相機(jī)所拍攝的焦點(diǎn)位置分布圖，如其所示焦斑在24小時(shí)內(nèi)距中心的標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.1μm以下。 |
部分應(yīng)用案例
1、 散射/衍射
▆ 小角度X射線散射（SAXS）—金屬材料和膠體
斯洛伐克科學(xué)院和斯洛伐克理工大學(xué)納米診斷中心的研究人員在一種應(yīng)變儀上進(jìn)行原位測(cè)試，由SAXS監(jiān)控，其中液態(tài)金屬射流的高亮度允許進(jìn)行非常快的數(shù)據(jù)收集，具有10秒的時(shí)間分辨率。
▆ 小角度X射線散射（SAXS）—生物學(xué)
研究人員利用配備了SAXS的MetalJet儀器，研究了Bcl- xL蛋白。蛋白質(zhì)在使用溫和的洗滌劑處理后研究了由螺旋α6-α8兩單體之間的三維區(qū)域交換產(chǎn)生的二聚體的形成。
2、X射線光譜學(xué)/熒光學(xué)
▆ 基于液態(tài)金屬射流源（MetalJet）的HAXPES-Lab
(a) 用于晶體管和二極管制造的單氧化物結(jié)構(gòu) (b-f) 用HAXPES-Lab儀器測(cè)量核心層。
3、X射線成像
▆ 相位對(duì)比成像
一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，說(shuō)明通過(guò)物體的相移如何擾動(dòng)波前。波前不能直接測(cè)量，但在這里轉(zhuǎn)換成一段距離的強(qiáng)度變化。對(duì)比度來(lái)自吸收和相位。相移帶來(lái)的邊緣增強(qiáng)在所有輪廓上都很明顯。
國(guó)內(nèi)部分用戶單位
首都師范大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、中科院上海有機(jī)化學(xué)研究所、南京大學(xué)、西北大學(xué)、華南理工大學(xué)、中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所、香港大學(xué)、中山大學(xué)，上海科技大學(xué)......
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