eng
Выпуск #2/2014
С.Корнаби
Цифровой процессор MXDPP-50 компании Moxtek: характеристики детектирования рентгеновского излучения
Цифровой процессор MXDPP-50 компании Moxtek: характеристики детектирования рентгеновского излучения
Просмотры: 2367
Представлена методика полностью автоматизированного тестирования систем анализа рентгеновского излучения, состоящих из энергодисперсионного рентгеновского флуоресцентного детектора XPIN Si-PIN и цифрового процессора спектрометрических импульсов для обработки сигналов MXDPP-50 компании Moxtek.
Теги: dsp spectrometric pulse x-ray detector детектор рентгеновского излучения цифровой процессор спектрометрических импульсов
Цифровой процессор спектрометрических импульсов MXDPP-50 (рис.1) предназначен для обработки сигналов, измеренных несколькими типами рентгеновских детекторов. Это дрейфовый кремниевый детектор (SDD), кремниевый PIN-детектор, CaTe-, Si(Li)- и Ge-детекторы. MXDPP-50
эффективно работает с рентгеновскими детекторами как производства Moxtek, так и других производителей. Анализатор спектра выполняет функцию оцифровки сигнала, режекции наложения импульсов, обладает высокой скоростью обработки сигнала. Компания выпускает две версии процессора: в корпусе, готовый для использования, и OEM-вариант (рис.2). Версия MXDPP-50 в корпусе имеет следующие модули: анализатор спектра, источник питания детектора, включая усилитель для подачи высоковольтного напряжения, а также автоматический контроллер температуры детектора.
В компании Moxtek разработана автоматизированная процедура полного тестирования, характеризующего и цифровой процессор, и рентгеновские детекторы. В процессе тестирования исследуется несколько параметров детектора и процессора, а затем формируется всеобъемлющий отчет о выполнении всех стандартных настроек. Тестирование обеспечивает быструю, последовательную и содержательную обратную связь, которая позволяет полностью охарактеризовать и понимать функциональные возможности детектора. Эта проверка может быть проведена в коротком 15-минутном режиме или при более глубоком тестировании в течение суток. В коротком тесте анализируются более ста характеристик процессора и рентгеновского детектора в зависимости только от времени достижения пиковых значений входных параметров. Развернутый тест анализирует те же характеристики детектора, но включает в себя множество входных параметров, таких как: время нарастания импульса, данные датчика температуры, данные датчика высокого напряжения, скорости счета и др.
Основное оборудование, используемое для автоматизированного тестирования, представлено на рис.3. Цифровой процессор контролирует такие параметры, как время нарастания импульса, температура датчика, данные датчика высокого напряжения и др. На держателе крепится изотопный источник Fe55, он автоматически перемещается в зависимости от требуемого "мертвого времени" (или входной скорости счета детектора). Все оборудование управляется автоматически с помощью программы LabVIEW в соответствии с необходимыми настройками. После получения каждого спектра обрабатывается и записывается более ста независимых переменных. Это, например, ширина спектра на полувысоте (FWHM) для Fe55 (Kα и Kβ), положение канала Fe55, различные пик/фон-коэффициенты, температура детектора и потребляемая мощность, скорость счета на входе (ICR) и выходе (OCR) и многие другие параметры.
В результате автоматизированного теста формируется отчет, в котором сравниваются несколько входных параметров. Представим некоторые сокращенные примеры, хотя полученная информация гораздо шире. На рис.4 для типового детектора XPIN 6mm2-BT показана зависимость разрешения от времени нарастания импульса в процессоре спектрометрических импульсов при разных температурах детектора. В таблице приведено несколько ключевых параметров детектора при типичной температуре –35⁰C.
Также доступны многие другие функциональные зависимости. Например, критические переменные, такие как ширина на полувысоте пика Fe55 для Kα, могут быть выражены в виде функции мертвого времени детектора или скорости счета входного сигнала. Другие ценные переменные, такие как уширение пика, сумма пиков, позиция канала в зависимости от мертвого времени детектора, энергопотребление термоэлектрического охладителя или напряжение смещения и многие другие, автоматически записываются и также отображаются.
Таким образом, предложен набор автоматизированных тестов для проверки характеристик системы, состоящей из процессора спектрометрических импульсов MXDPP-50 Moxtek и детектора XPIN. Тестирование системы показало, что комбинация MXDPP-50 и XPIN – идеальное решение для многих рентгеновских приложений.
эффективно работает с рентгеновскими детекторами как производства Moxtek, так и других производителей. Анализатор спектра выполняет функцию оцифровки сигнала, режекции наложения импульсов, обладает высокой скоростью обработки сигнала. Компания выпускает две версии процессора: в корпусе, готовый для использования, и OEM-вариант (рис.2). Версия MXDPP-50 в корпусе имеет следующие модули: анализатор спектра, источник питания детектора, включая усилитель для подачи высоковольтного напряжения, а также автоматический контроллер температуры детектора.
В компании Moxtek разработана автоматизированная процедура полного тестирования, характеризующего и цифровой процессор, и рентгеновские детекторы. В процессе тестирования исследуется несколько параметров детектора и процессора, а затем формируется всеобъемлющий отчет о выполнении всех стандартных настроек. Тестирование обеспечивает быструю, последовательную и содержательную обратную связь, которая позволяет полностью охарактеризовать и понимать функциональные возможности детектора. Эта проверка может быть проведена в коротком 15-минутном режиме или при более глубоком тестировании в течение суток. В коротком тесте анализируются более ста характеристик процессора и рентгеновского детектора в зависимости только от времени достижения пиковых значений входных параметров. Развернутый тест анализирует те же характеристики детектора, но включает в себя множество входных параметров, таких как: время нарастания импульса, данные датчика температуры, данные датчика высокого напряжения, скорости счета и др.
Основное оборудование, используемое для автоматизированного тестирования, представлено на рис.3. Цифровой процессор контролирует такие параметры, как время нарастания импульса, температура датчика, данные датчика высокого напряжения и др. На держателе крепится изотопный источник Fe55, он автоматически перемещается в зависимости от требуемого "мертвого времени" (или входной скорости счета детектора). Все оборудование управляется автоматически с помощью программы LabVIEW в соответствии с необходимыми настройками. После получения каждого спектра обрабатывается и записывается более ста независимых переменных. Это, например, ширина спектра на полувысоте (FWHM) для Fe55 (Kα и Kβ), положение канала Fe55, различные пик/фон-коэффициенты, температура детектора и потребляемая мощность, скорость счета на входе (ICR) и выходе (OCR) и многие другие параметры.
В результате автоматизированного теста формируется отчет, в котором сравниваются несколько входных параметров. Представим некоторые сокращенные примеры, хотя полученная информация гораздо шире. На рис.4 для типового детектора XPIN 6mm2-BT показана зависимость разрешения от времени нарастания импульса в процессоре спектрометрических импульсов при разных температурах детектора. В таблице приведено несколько ключевых параметров детектора при типичной температуре –35⁰C.
Также доступны многие другие функциональные зависимости. Например, критические переменные, такие как ширина на полувысоте пика Fe55 для Kα, могут быть выражены в виде функции мертвого времени детектора или скорости счета входного сигнала. Другие ценные переменные, такие как уширение пика, сумма пиков, позиция канала в зависимости от мертвого времени детектора, энергопотребление термоэлектрического охладителя или напряжение смещения и многие другие, автоматически записываются и также отображаются.
Таким образом, предложен набор автоматизированных тестов для проверки характеристик системы, состоящей из процессора спектрометрических импульсов MXDPP-50 Moxtek и детектора XPIN. Тестирование системы показало, что комбинация MXDPP-50 и XPIN – идеальное решение для многих рентгеновских приложений.
Отзывы читателей
