а нет ли часом на Привете специалиста по x-ray spectroscopy

[Leonid_V]

врач-биохимих вынашивает идею в области микро-XRF,
хотелось бы задать физику-специалисту вопрос по детекторам.

[OtecFedor]

врач-биохимих вынашивает идею в области микро-XRF,
хотелось бы задать физику-специалисту вопрос по детекторам.

Я работал в X-ray florescence лет 10 назад.

[Leonid_V]

Я работал в X-ray florescence лет 10 назад.

значит Вы в ней знаете на 100% больше меня. Очень хорошо.
Сейчас я Вас замучаю

Одним словом речь идет о сканирующем рентгеновском микроскопе, который хотелось бы построить вместе с нашими физиками и инженерами. Зачем, что и почему (в частности почему не купить более-менее готовый) слишком долго объяснять. Почему не спрашиваю напрямую у наших физиков — тоже длинный разговор и к делу отношения не имеет.

Так вот там есть две детальки основные:
— источник рентгена на который лепится микрокапиллярная линза Кумахова чтоб собрать лучи в кучку диаметром 50 микрон. Здесь вроде разобрались. Excillum обещает 3.5×10^11 photons/mm^2/s. Там правда не Кумаховская оптика, но да всё равно ...

— детектор ... Ну перед детектом будет та же линза К, но вот дальше засада. В идеале хотелось бы одномоментного спектра хотя бы для тяжелых металлов. Ну, штук 20 ...
но любые, даже-самые разсамые cadmium telluride детекторы для EDS за одну микросекунду спектр не сделают. Ведь так? И никак им не объяснишь, что мол, делайте четверть-спектра, но побыстрее (или не понимаю принцип их работы ?). Или можно объяснить? Что мол, с такой-то по такую-то энергию снимаем значения, на остальное начхать, лишь бы побыстрее.
Получается нужно WDS с кристаллом и множественными детекторами. Но тогда на этом самом кристалле будут большие потери в энергии, а значит упадет чувствительность. А вот стоимость такого детектора, вернее целого уже спектроскопа, несказанно возрастет по сравнению с одним сиротливым EDS.
Вот сижу и думаю как быть ...

[OtecFedor]

Я работал в X-ray florescence лет 10 назад.

значит Вы в ней знаете на 100% больше меня. Очень хорошо.
Сейчас я Вас замучаю

Одним словом речь идет о сканирующем рентгеновском микроскопе, который хотелось бы построить вместе с нашими физиками и инженерами. Зачем, что и почему (в частности почему не купить более-менее готовый) слишком долго объяснять. Почему не спрашиваю напрямую у наших физиков — тоже длинный разговор и к делу отношения не имеет.

Так вот там есть две детальки основные:
— источник рентгена на который лепится микрокапиллярная линза Кумахова чтоб собрать лучи в кучку диаметром 50 микрон. Здесь вроде разобрались. Excillum обещает 3.5×10^11 photons/mm^2/s. Там правда не Кумаховская оптика, но да всё равно ...

— детектор ... Ну перед детектом будет та же линза К, но вот дальше засада. В идеале хотелось бы одномоментного спектра хотя бы для тяжелых металлов. Ну, штук 20 ...
но любые, даже-самые разсамые cadmium telluride детекторы для EDS за одну микросекунду спектр не сделают. Ведь так? И никак им не объяснишь, что мол, делайте четверть-спектра, но побыстрее (или не понимаю принцип их работы ?). Или можно объяснить? Что мол, с такой-то по такую-то энергию снимаем значения, на остальное начхать, лишь бы побыстрее.
Получается нужно WDS с кристаллом и множественными детекторами. Но тогда на этом самом кристалле будут большие потери в энергии, а значит упадет чувствительность. А вот стоимость такого детектора, вернее целого уже спектроскопа, несказанно возрастет по сравнению с одним сиротливым EDS.
Вот сижу и думаю как быть ...

Oцените fluorescence yield для ваших образцов, подозреваю что для биобьектов если ето не синхротронное излучение number of counts очень разочаруeт даже со 100% еффективным детектором (зависит конечно какие елементы и какие линии вы собиратесь смотреть, K, L etc.). Еше я не понял зачем линза перед детектором.

Сравнивая с EDS, нужно помнить что сечение рассеяния електронов в approx. 10^5 раз выше чем X-rays. Т.е. ваши 3.5x10^11 fotonov/sec еквивалентно 10-11 e/sec. = 10 nA тока, теперь делим на 10^5.

[Leonid_V]

Oцените fluorescence yield для ваших образцов, подозреваю что для биобьектов если ето не синхротронное излучение number of counts очень разочаруeт

Для простоты изложения представим, что это срез кости, накопившей тяжелые металлы в большом количестве.
В одном докладе Кулмаховской лаборатории нашел такие цифры
Синхротрон X12C 5*10^10 фотонов в секунду на площадь 0,3х0,5 мм^2
Синхротрон ANKA 10^12 / мм^2
Трубка с их оптикой 10^11 / мм^2
Мне чего-то не удалось понять или это действительно сравнимые цифры? Или там какой-то “незатейливый мухлёж“ запрятан. Энергия везде около 10 keV с разбросом.

Еше я не понял зачем линза перед детектором.

так флюоресценция-то во все стороны летит. Чтоб собрать побольше и в детектор. Нашел японскую статью, где они поставили К-линзу перед детектором и заплакали от счастья. Результат превзошел все ожидания.

Сравнивая с EDS, нужно помнить что сечение рассеяния електронов

наверное я что-то не так сформулировал. WDS и EDS это
Wavelength-dispersive X-ray spectroscopy
Energy-dispersive X-ray spectroscopy

спасибо

[OtecFedor]

В одном докладе Кулмаховской лаборатории нашел такие цифры
Синхротрон X12C 5*10^10 фотонов в секунду на площадь 0,3х0,5 мм^2
Синхротрон ANKA 10^12 / мм^2
Трубка с их оптикой 10^11 / мм^2
Мне чего-то не удалось понять или это действительно сравнимые цифры? Или там какой-то “незатейливый мухлёж“ запрятан. Энергия везде около 10 keV с разбросом.

Сарвнивать X12C, molecular crystallography beamline, с трубкои с коллиматорoм по числу фотонов ето все равно что сравнивать камеры по числу мегапикслеи. И потом утвреждать что копеечная китаиская камера с 2 мм обьективом ето все равно что какои-нить Hasselblad за $20 К потому что у них пикселеи похожее число.

Можно вашу кость засумуть в SEM с EDS и посмотреть сколько времени при данном токе заимет получить приемлемыи composition map интересуюших вас елемeнтов. Потом все пересчитать на X-ray фотоны с поправкои на сечение поглошения. Я может чего подзабыл, но с некотои уверенностью могу сказать что ваш микроскоп будет работать, но несколько(!) медленно.

[Leonid_V]

Сарвнивать X12C, molecular crystallography beamline, с трубкои с коллиматорoм по числу фотонов ето все равно что сравнивать камеры по числу мегапикслеи. И потом утвреждать что копеечная китаиская камера с 2 мм обьективом ето все равно что какои-нить Hasselblad за $20 К потому что у них пикселеи похожее число.

ммм ...
а в чем проблема? если доступным языком. Мне показалось, что дяденька из института рентгеновской оптики поставил их рядом в таблице потому что их можно сравнивать.

[OtecFedor]

Сарвнивать X12C, molecular crystallography beamline, с трубкои с коллиматорoм по числу фотонов ето все равно что сравнивать камеры по числу мегапикслеи. И потом утвреждать что копеечная китаиская камера с 2 мм обьективом ето все равно что какои-нить Hasselblad за $20 К потому что у них пикселеи похожее число.

ммм ...
а в чем проблема? если доступным языком. Мне показалось, что дяденька из института рентгеновской оптики поставил их рядом в таблице потому что их можно сравнивать.

Сравнивать можно все, но на beamlines типа X12C главное ето качество фотонов. Т.е. сравнивается high-brightness beam для high-resolution crystallography с поганым CuK-alpha из трубки собраным в купу капиллярным концетратором, такое излучение годится пожалуи только для флуоресцентного анализа.

[Leonid_V]

Сравнивать можно все, но на beamlines типа X12C главное ето качество фотонов. Т.е. сравнивается high-brightness beam для high-resolution crystallography с поганым CuK-alpha из трубки собраным в купу капиллярным концетратором,

помилосердуйте!
У меня ж не то образование.
Что такое “качество фотонов“?
Дисперсия по энергиям? Стабильность пучка во времени? итд?

Кроме X-ray флюоресценции нам вроде ничего не надо.

[OtecFedor]

Сравнивать можно все, но на beamlines типа X12C главное ето качество фотонов. Т.е. сравнивается high-brightness beam для high-resolution crystallography с поганым CuK-alpha из трубки собраным в купу капиллярным концетратором,

помилосердуйте!
У меня ж не то образование.
Что такое “качество фотонов“?
Дисперсия по энергиям? Стабильность пучка во времени? итд?

Кроме X-ray флюоресценции нам вроде ничего не надо.

Если нужна только fluorescence, то на синхротроне можно сделать beamline которая сожжет ваш образец, так там будет много фотонов.
Ну а по делу, прежде чем заморачиваться с детекторами, посчитаите сколько вообше фотонов датут интересуюшие вас елемeнты при данных условиях експеримента.