Phần 3: Phân tích huỳnh quang tia X bằng phân giải năng lượng sử dụng ống phát tia X kích thích

́

̀

Phân 3̀ ̀

ƯỢ

̉

PHÂN TICH HUYNH QUANG TIA X BĂNG PHÂN GIAI NĂNG L

NG

́

́

́

̣

́ S  DUNG ÔNG PHAT TIA X KICH THICH

̣ I. GI ̀ ̀ ̀ ̀ ́ ̀

Ử I THIÊU ươ

̣ ̉ ̣ ́Ơ Muc tiêu cua ch

́ ng nay la ban vê hê thông phân tich huynh quang tia X (XRF) trong ̀ ́ ̀ ́ ́ ́ ́ ́ ử ̣ ̣ ̣ ̉ ̀

́ ́ ̃ ́ ̃ ̣ ơ ượ ượ ử ̉ ̣ ̣ phong thi nghiêm va trong công nghiêp trong đo s  dung ông phat tia X đê kich thich va ́ c lai v i nhiêu xa Bragg cac thiêt phân giai năng l

ng s  dung detector ban dân. Ng ́ ́ ̀ ́ ự ư ươ ượ ử ̣ ̣ ̉ c s  dung. Nh  detector ED tr c tiêp đo năng l ng cua tia X băng cach

́ ́ ́ ̃ ̀ ợ ợ ượ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣

bi phân tan đ ́ tâp h p cac ion hoa đ ̀ ́ ́ ̉   c tao ra trong môt sô vât liêu ban dân phu h p. Pham vi cua ̀ ̀ ́ ươ ươ ̉ ̣ ch ́ ng nay không bao gôm cac chu đê co trong cac ch ́ ự   ng khac: hê thông EDXRF tr c

́ ̀ ươ ươ ̉ ̣ tuyên (xem ch ̀ ng 7), phan xa toan phân XRF (TXRF) (xem ch ̀ ự   ng 9), chum phân c c

̀ ̃ ́ ươ ̣ XRF (xem ch ̀ ng 10) va ky thuât phân tich huynh quang vi mô XRMF (xem ch ươ   ng

11).

́ ́ ́ ̀ ́ ́ ươ ơ ượ ử ̣ ̣ ̉ ̣ Tr ng phap tiêp cân v i EDXRF  đ ̣   c s  dung la ông đêm ti lê hoăc

́ ươ c đây ph ́ ́ ́ ̃ ́ ượ ự ư ̣ ư ̉ ̣ ̉ ̣

́ Detector nhâp nhay đê xac đinh năng l ̃ ́ ́ ng tr c tiêp cua tia X. Nh ng hê thông nh  vây ́ ̀ ̀ ́ ư ư ở ượ ̣ ̣ ̣ ̉ ̣ ̉ ̀ ̃   ng vôn đa ngheo ma bi han chê b i nh ng  ng dung cua chung vi đô phân giai năng l

̀ ở ự ầ ử ề ự ủ ề ả ̉ ̣ ̉ con can tr  s  phân chia đăc tr ng cua tia X c a các ph n t

̃ ̀ ầ    li n k  trong b ng tu n ́ ̃ ́ ư ượ ượ ̣ ̣ ̉ ̉ ́ hoàn. Nh ng han chê vê đô phân giai năng l

̀ ́ ng cua Detector dân đên chung đ ́ ́ ư ượ ể ượ ả ̣ ̣ la không phân tan, nh ng nh

c đi m này đã đ ́ ́ ́ ́ ̣   c goi ́ ệ   c đêm môt cach hi u qu  trong môt sô ́ ̀ ̀ ́ ́ ́ ̣ ơ ư ̣ ử ̣ ̣ thiêt bi thông qua viêc s  dung bô tri ca cac chum phin loc s  câp va th  câp (Ross,

̃ư ướ ộ 1928; Kirkpatrick, 1939; Kirkpatrick, 1944; Field, 1993). Nh ng b c đ t phá th c s ự ự

̃ ̀ ữ ố trong EDXRF diên ra vao cu i nh ng năm 1960 (Bertolini et al., 1965; Bowman et al.,

̃ ớ ự ủ ư ệ ấ 1966; Elad and Nakamura, 1966; Aitken, 1968) v i s  xu t hi n c a nh ng Detector

̀ ̀ ́ ́ ́ ̃ ́ ử ư ạ ắ ̣ ̣

́ ̃ ́ ̣ ử ế ươ ư ̉ ̉ ̃   diode tr ng thái r n va mach x  ly xung liên quan đên chung. Nh ng hê thông do đa ̀ ng trong kinh hiên vi điên t c phat triên qua nh ng năm 1970, th ể  đ n đi m mà ượ đ

ự ế ớ ộ ổ ả ượ ̉ ơ ủ ở ạ t i đó ph  tia X th c t v i đ  phân gi i năng l ng c a 200 eV hay nho h n tr  thành

̀ ể ̣ ̣

́ ̃ ́ ượ ự ệ ấ ằ ơ ớ ̉ ̣ ̉   có th  (Frankel and Aitken, 1970; Landis et al.,1971; Heath, 1972). Măc du đô phân giai ́ ng cua Detector ban dân r t kém h n so v i th c hi n b ng hê thông XRF tan

́ ́ ́ ́ ươ ượ ướ ̣ ̉ c sóng (WD), tăng hiêu suât vôn co trong ph ng bù năng l ́ săc b

ng phap phân giai năng l ́ ́ ừ ử ụ ề ứ ụ ọ tr ự    trong nhi u  ng d ng phân tích và cho phép s  d ng vô sô cac hình h c th c

ệ ự ế ớ ự ạ ộ nghi m không th c t

ệ ố  v i WDXRF. M t lo t các h  th ng phân tích EDXRF d a trên ́ ́ ́ ́ ́ ̀ ́ ượ ồ ơ ̣ ̣ ̣ các ngu n phong xa, ông tia X, may gia tôc hat tich điên, chum electron s  câp đ c gia

́ ́ ồ ượ ữ ể ầ tôc, và các ngu n ánh sáng gia tôc đã đ c phát tri n trong nh ng năm g n đây.

́ ̃ ư ỉ ạ ươ ủ ệ ố ng này, ch  có nh ng h  th ng EDXRF trong đó ông

Trong ph m vi c a ch ́ ́ ́ ́ ́ ượ ử ượ ệ ̣ ̉ ̣ c s  dung đê kich thich đ phat tia X đ

̃ c tiêp tuc quan tâm xem xet. Các tài li u trong ́ ́ ươ ề ả ậ ươ ượ ̣ ̣ ̉ ̉ ch ư ng này th o lu n v  nh ng dang thiêt bi cua ph

́ ́ ̀ ́ ́ ̣ ử ượ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ trong đo đăc biêt nhân manh vê viêc s  dung năng l ng ng phap phân giai năng l   ́ ́   ng thâp, ông phat tia X thu gon kêt

́ ́ ơ ̃ ợ h p v i Dtector ban dân.

́ ̀ ̀ ủ ạ ơ ươ ̉ ̉ ̣ ̣ ́ Cac thanh phân c  ban cua môt thiêt bi EDXRF trong ph m vi c a ch ng này

ả ằ ơ ồ ở ỗ ệ ố ủ ụ ộ ượ đ c mô t b ng s  đ Hình 1. M i h  th ng con chính c a m t công c  đó trình

ế ầ bày chi ti t trong các ph n sau.

́ ́ ̃ ́ ́ ́ Ư ̣ II. NH NG HÊ THÔNG ÔNG PHAT TIA X KICH THICH

́ ́ ́ ́ ̀ ́ ự ̉ ̣ ̣ ̣ ̉   Trong phep phân tich phô EDXRF, không co s  phân biêt vê đăc tinh vât ly cua

́ ́ ́ ̀ ̃ ́ ̃ ̀ ̀ ̀ ́ ̃ ̀ ́ ̣ ư ư ̉ ư b c xa th  câp ma nh ng la mâu đi vao Detector. Điêu nay co nghia răng tât ca năng

́ ̀ ́ ̀ ́ ́ ư ươ ́ ơ ử ̉ ̣ ̣ ượ l ng cua photon trong chum th  câp t

́ ng tac v i Detector, viêc phat hiên va x  ly   ́ ̀ ́ ̃ ́ ̃ ̀ ̣ ử ̉ ư ươ ự ư ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̀ ng la trong dai t

́ ơ môt chuôi tin hiêu bi han chê v i viêc x  ly nh ng s  kiên va th ́ ́ ́ ́ ́ ́ ̉ ự ́ ơ ư ̣ ̣ ̉ ̣ ̣ ̀  1­ ́   50 kcps. Nh  môt hê qua tr c tiêp, EDXRF co tông công suât đêm bi han chê đôi v i tât

̀ ̀ ́ ́ ́ ́ ̀ ̀ ́ ́ ượ ̉ ̉ ca cac nguyên tô phat ra tia X, do đo điêu cân thiêt la ham l ng cua cac phô t ́ ̉ ơ ượ   i đ c

̣ ử ữ ủ ̣ ố ư t i  u hóa cho viêc s  dung các thông tin h u ích c a nó.

̀ ̀ ̀ ́ ́ ́ ́ ơ ̃ ư ̉ ̉ ̣

Hinh 1. Nh ng thanh phân c  ban cua môt ông phat tia X kich thich ̀ ̀ ́ ̀ ̀ ̣ ự ượ ự ệ ơ ̉ ̣ Điêu nay co thê yêu câu nhiêu h n môt s  thu nhân đ ề   c th c hi n trong đi u

ể ể ệ ượ ả ượ ầ ̉ ki n kích thích khác nhau đ  ki m soát dai năng l

̀ ́ ́ ́ ng c n ph i đ ́ ́ ậ c thu th p trong ́ ́ ệ ố ư ệ ̉ ượ ̣ ̉ c tôi  u hoa đê tăng

các h  th ng phát hi n. Ngoai ra cac hê thông kich thich co thê đ ́ ́ ̀ ̣ ử ư ̉ ̉ ̣ ̣ ̣ ́ ̣   ti sô đinh – phông thông qua viêc s  dung cac dang hinh hoc khac nhau nh  TXRF hoăc

̀ ́ ̀ ̀ ự ươ ợ ượ ̉ phân c c EDXRF. Trong ca hai tr ̀ ng h p nay thi ông tia X ma năng l ơ   ng cao h n

̀ ̀ ̀ ́ ́ ́ ́ ượ ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ ̉ ̣ th ̀ ươ ng đ ́ ̣   c yêu câu va cân phai ap dung môt sô chon loc đê hê thông kich thich. Viêc

̀ ̀ ́ ́ ̀ ́ ̣ ượ ử ơ ̣ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ chon loc nay la co thê đat đ c trong TXRF s  dung môt hoăc nhiêu ông v i vât liêu bia

̀ ̀ ́ ́ ́ ự ợ ơ ơ ̣ ̣ la Mo va W. Trong tr ̀ ̀ ươ ng h p phân c c EDXRF, nhiêu h n môt ông v i điên ap cao

̀ ̀ ́ ự ̉ ượ ử ̣ ̣ c s  dung.

hoăc thanh phân phân c c co thê đ ́ ́ ̀ ̀ ́ ́ ử ượ ̣ ̣ ̣ ̣

S  dung viêc chon loc kich thich trong EDXRF la hoan toan trai ng ́ ́ ơ c v i ky ̀ ́ ́ ́ ̀ ̉ ự ̣ ̉ ̣ ̣ ̃   ̀

́ ́ ́ ̀ ̀ ́ ́ ́ ̃ ợ ́ ơ ̉ ử ́ ơ ơ ̣ ̉ ̣ kêt h p v i cac hê thông do va đo đ n gian v i tôc đô đêm cao đê x  ly cho môi b

́ ́ ́ ́ ́ ̀ ̀ ̀ ́ ́ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̉

́ ́ ́ ộ ệ ố ̉ ự ̣ ớ ệ ạ ơ ̣

́ ́ ượ ử ươ ̣ ̉ thuât EDXRF. Trong WDXRF kha năng chon loc cao cua s  tan săc va cac qua trinh do ́ ươ   c ́ song hep. Do đo qua trinh do co tinh chon loc cao va tôc đô đêm trong môt dai nguyên tô   6 CPS. Thông  riêng biêt v i m t h  th ng WDXRF hi n đ i co thê th c hiên tôt v i 10 ́ ̀ c s  dung 2 – 3 lân kV cua mep ̀ ươ ng, quy tăc chung trong ph th

́ ́ ́ ́ ́ ́ ́ ̀ ng phap WDXRF đ ́ ̀ ̣ ̉ ̉ ̣ ̣

ế ế ự ữ ệ ạ ̣ ̣ hâp thu cua cac nguyên tô cao nhât quan tâm va cho phep đê ap dung tôi đa dong thiêt lâp ̃ ư   t y u  gi a ể i, chúng ta có th  xem s  khác bi t gi a các công đoan thi

́ tai đo. Tóm l ́ ́ ư ̉ phep phân tich phô EDXRF và WDXRF nh  sau:

ọ ọ ử ụ ệ ộ WDXRF s  d ng băng r ng kích thích và phát hi n có ch n l c.

ọ ọ ử ụ ệ ộ EDXRF s  d ng kích thích có ch n l c và phát hi n băng r ng.

́ ̀ ́ ́ ́ ́ ́ ượ ̣ ̣ ̣ ̣ ̀ Co nhiêu cach khac nhau trong viêc chon loc trang thai kich thich ma đ ự   c th c

́ ́ ệ ử ụ ự ượ ̣ ̉ hiên trong phep phân tich phô EDXRF. Vi c s  d ng TXRF và phân c c đ c bao ph ủ

ở ữ ẽ ơ ượ ế ở ậ  nh ng n i khác trong t p sách này và s  không đ c xem xét ti p đây. Các ph ươ   ng

ọ ọ ượ ứ ấ ọ ự ệ th c quan tr ng nh t trong đó kích thích có ch n l c đ c th c hi n trong EDXRF nh ư

sau:

ậ ệ ố ự ọ L a ch n v t li u  ng anode

ế ủ ệ ố

ử ụ ̣ ơ Bi n thiên c a đi n áp  ng (kV) ́ ̀ S  d ng các chum phin loc s  câp

ộ ọ ế ợ ử ụ ứ ấ S  d ng các bia th  c p (và b  l c k t h p)

̀ ́ ̀ ậ ệ ố ệ ự ọ ườ ơ ̣ ̣ ̣ ̉ Vi c l a ch n các v t li u  ng anode th

́ ́ ́ ́ ́ ́ ự ở ̉ ̉ ̉ mua trong bôi canh d  kiên. Chi phi cao cua ông phat tia X th

̃ ́ ́ ̀ ́ ́ ư ̣ ̣ hoat đông va nh ng ông tia X công suât thâp kep (Kis­Varga, 1988) th ự ng quyêt đinh 1 lân th c hiên tai th i điêm ̀ ̉   ươ ng can tr  cac thay đôi ̀ ́ ươ ng không ban

ươ ̣ trên thi tr ̀ ̣ ươ ng th

ng mai. ́ ́ ́ ̀ ̀ ̀ ượ ̣ ̉ ̣ Cac loai tia X kich thich đ

́ ̃ ́ ́ ́ ́ ̀ ̀ ̀ ̃ ̉ ự ́ ơ ư ư ̣ ̉

̀ ̀ ́ ́ ́ ́ ̃ ̀ ́ Nh ng phân d ̃ ̀ ượ ư ̉ ư ̣ ̉ ̣ ơ c thê hiên băng s  đô trong hinh 2. ́ ̀ ́ ươ i se mô ta s  săp xêp đăc tr ng đôi v i kich thich va mô ta lam thê nao   ́ ́ ư   c. Nh ng nghiên c u vê vân đê nay co đê nh ng tinh trang kich thich co thê xac đinh đ

́ ̀ ̀ ́ ̀ ̉ ̉ thê tim thây trong cac bai giang vê XRF (Sandborg và Shen, 1984; Vane và Stewart,

1980; Gedcke et al., 1977).

́ ́ ́ ́ ́ ự ự ̣ ́ A. Kich thich tr c tiêp phin loc kich thich tr c tiêp

̀ ́ ̀ ệ ấ ạ ượ ử ụ ể ự   c s  d ng đ  kích thích tr c

Trong hinh 2, cac chum (1) đ i di n cho các c u hình đ ̀ ̀ ́ ́ ́ ừ ế ẫ ơ ̣ ̣ ̣ ti p m u băng viêc phat ra tia X t anode. Bô loc chum tia X s  câp co thê đ ̉ ượ ử

́ ̀ ́ ́ c s ̀ ̉ ư ượ ử ̣ ̉ ̉ ̣ ̉ dung đê thay đôi phô t ̀ ̀ ́  ông tia X ma cuôi cung đ ́ c s  dung đê kich thich cac thanh

́ ̃ ̀ ̀ ́ ̀ ̀ ư ̣ ơ ̣ ự ự ̣ ̣

̃ ́ ́ ́ ́ ́ ươ ́ ơ ư ̣ ̣ ̣ ̉ cho viêc thu thâp d  liêu tôt nhât t

̀ phân trong mâu. Tôi  u viêc chon l a Kv va chum phin loc s  câp la c c ky quan trong ́ ́ ng phap ́ ̀ ư ̣  hê thông EDXRF. Đôi v i tât ca cac ph ́ ́ ́ ́ ́ ̀ ́ ̀ ̉ ơ ở ́ ơ ̉ ̣ ̣ ̉ ́ phân tich phô c  s  chinh đôi v i kêt qua chinh xac va gi ́ ơ i han phat hiên la ti sô phông –

̃ ̀ ́ ́ ́ ̣ ở ư ́ ơ ̉ ̉ ̣ ̣

đinh (P/B). Tuy nhiên nh  đa đê câp  ̀ ̀  phân tr ̀ ́ ́ ̃ ́ ̣  ươ c, kha năng đêm bi han chê đôi v i hê ̀ ̀ ̀ ́ ượ ư ̣ ̃ c thêm vao nh ng biên trong tinh

thông EDXRF va viêc phân tich mâu đa thanh phân đ ́ ́ ́ ́ ̀ ̀ ̀ ́ ̣ ơ ư ̣ ̉ ̣ ̣ ̉ trang kich thich tôi  u. Noi chung, Kv điêu chinh đô nhay va chum phin loc s  câp chinh

phông.

́ ́ ́ ̃ ́ ́ ự ượ ̉ ̉ ̣ ̣ ̣ ̉ ̣ S  phân bô năng l

́ ́ ̀ ượ ̣ ̉ ̉ ́ ơ v i vach trong XRF. Đê kich thich huynh quang tia X cân phai co năng l ́ ng cua phô đat tai luc mâu hiêu chinh hiêu suât kich thich đôi   ́ ̀ ́ ơ   i ng tia X t

́ ́ ́ ́ ̃ ́ ̀ ̀ ́ ́ ơ ượ ể ̣ ̣ ̣ phia trên mep hâp thu đôi v i môt chuôi cac vach thanh phân đ ́ c kich thich. Đ  có s ự

ầ ả ộ ườ ượ ủ ộ ơ ủ ầ kích thích đ y đ , c n ph i có m t c

ng đ  cao c a tia X có năng l ́ ̀ ̀ ́ ̀ ́ ́ ượ ̣ ng cao h n so ̀ ́ ́ c cho la ông Kv nên la 1.5 – 2 lân mep hâp thu quan tâm. Qua ap nay

́ ́ ́ ́ ́ ́ ́ ̀ ớ v i các mep va đ ́ ̀ ́ ơ ̉ ̉ ̣ ̉ ̣ ̉ ̉ ̉ ̣ đam bao răng co môt ti lê đang kê phô lôi ra cua ông tia X đôi v i cac vach kich thich

̀ ́ ́ ́ ́ ̣ ư ̉ ̣ ̣ ̣ quan tâm. Hinh 3 cho thây phô ông tia X không co phin loc bi tan xa t ̃ ̀  mô mâu film

́ ̀ ̀ ́ ́ ượ ượ ̉ ̣ ̣ ̉ ̣ polime mong khi ông tia X đ ̀   c la

́ ̃ ̀ ̣ ượ ượ châp nhân đ ̀ c va đ c vân hanh tai 5,10 va 15 Kv. Phô tan xa quan sat đ ́ c cho thây ro rang:

́ ̀ ́ ́ ́ ́ ̣ ượ ở ̉ ̣ ̣ ̣ ̉ Hinh 3. Phô tan xa, kich thich không phin loc đ c tao ra b i bia bac cua ông phat tia X

̀ ̀ ̣ ̣

̃ ́ vân hanh tai 5, 10 va 15 Kv ̀ ́ ượ ượ ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ ́ Điêm căt năng l ̀ ng cao tai thê vân hanh Kv. Viêc nay cung đ c biêt trong Duane­

Hunt.

́ ư ươ ̣ ̣ ̣ ̉ ̣ Đăc tinh manh trong vach L cua Ag (xung quanh 3 keV) t ̀ ́  ông anode, c ̀ ̉   ng đô cua

́ ơ ̣ vach Ag tăng v i Kv.

̀ ̀ ́ ́ ́ ́ ặ ệ ệ ả ố ớ ̣ ̣ ̉ ̉ Tai vach L cua Ag va Rh thi đ c bi

́ ượ ơ ươ ̣ ̣ ̣ ̣ ̉ ̣ 2.5 keV. Môt khi vach năng l

́ ́ t hi u qu  đ i v i kich thich anh sang trong dai 1 – ̀ c tim ́ ng cao h n (vi du vach K cua Fe tai 6.4 keV) đ ́ ́ ̀ ́ ượ ơ ̣ ̣ ̉ thây, vach L tao ra không kich thich vi năng l

́ ́ ̃ ́ ́ ̀ ự ư ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ (vach K cua Fe tai 7.11 keV) va cac b ́ ̣  ng cua chung thâp h n mep hâp thu ̀ ́ ươ   u b c xa ham tao ra s  kich thich. Măc du

́ ̃ ́ ́ ́ ̀ ́ ́ ư ơ ̣ ̉ ̣ ̣ ̉ ̉

́ ́ ́ ̀ ̀ ́ ́ ượ ơ ̣ ̣

̀ ươ ng đô cao cua b c xa ham thâp h n vach L cua Ag, no la phô tich phân kich thich c ̀ ng cao h n mep hâp thu, điêu nay thi rât quan trong. Khi ông tia X co Kv v ́ năng l ́ ́ ̃ ̃ ́ ́ ượ ̉ ̣ ̣ ̣ ̉ ̣

ượ   t ̀ ư ng mep K cua vât liêu ông anode nh ng đăc tinh cua vach K se băt đâu ́ qua năng l ́ ́ ́ ̀ ̀ ́ ̀ ượ ́ ơ ư ̉ ̉ ̣ ̉ ̉  c thê hiên trong hinh 6 trong đo mô ta phô

́ ́ ́ ́ ́ ́ ́ ̀ chiêm  u thê v i phô kich thich. Điêu nay đ ́ ̣ ơ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̉ ̣ kich thich bi tan xa v i ông hoat đông tai 35 kV ma tai đo đăc tinh vach K cua Ag bi kich

́ ̣ thich manh.

́ ̀ ́ ́ ̀ ́ ượ ̣ ̣ ̉ ̉ ̣ Đô nhay cua phep phân tich đ

̀ ́ ̀ ̀ ̃ ́ ́ ̀ ̀ ượ ượ ̣ ̣ ̉ ̣ ̣ va môt vi du cho điêu nay đ ̃ c thê hiên trong hinh 4. Mâu la môt miêng thep đa đ

́ c điêu chinh băng kV ap dung cho cac ông tia X ́ c ep ́ ̣ ươ ử ượ ̣ ̉ ̣ ̉ ̀ ̀   ng chân không bên trong phô kê va ̀ va kV đ

c đăt trong dai 6 – 16 kV s  dung môt đ ́ ̀ ̃ ́ ́ ̀ ̣ ơ ượ ̣ ̉ ̉ ̉ không co chum phin loc s  câp. Tai môi kV bia Rh cua ông tia X đ

̀ ̀ ́ ượ ử ̀ ơ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣   c điêu chinh đê đat ̃ c s  dung va đô nhay cho môi

̀ ̃ ươ th i gian chêt la 50%. C ng đô môt loat vach K đa đ ̃ ́ ̀ ̀ ́ ̀ ́ ̃ ̀ ư ư ượ ́ ơ ̉ ̣ ̉ c chuân hoa v i gia tri 10 kV. T  nh ng biêu đô rât ro sau đây:

thanh phân đ ̀ươ ả ̣ ̉ ề C ng đô Si suy giam khi kV tăng. Đi u này là do kho ng cách ngày càng tăng

́ ̀ ̀ ́ ́ ́ ̀ ́ ̉ ̉ ̣ ̉ ̉ ̉ ̣ ̀ ự ư ự  s  hâp thu cua mep K cua Si va s  đong gop tăng cua môt vai thanh

́ cua phô ông chinh t ́ ̀ ́ ́ ̀ ́ ơ ố ứ ọ ̉ ́ phân khac v i sô đêm trong phô. Nhân t th  hai này là quan tr ng và băt nguôn t ̀ ư ̉  tông

̀ ́ ́ ́ ̣ ̣ ̉ ́ ơ tôc đô đêm đôi v i toan bô phô.

̀ ̀ ́ ́ ́ ̀ ̀ ́ ̃ ư ưở ơ ̉ ̉ ̣ ̣ Hinh 4.  Nh ng anh h ̣   ng cua kV vao đô nhay đôi v i cac thanh phân chinh trong môt

̃ ̣ ́ mâu đia chât

́ ́ ́ ́ ́ ượ ượ ̣ ̉ ̣ ́ c kich thich cho đên khi it nhât 8 kV đ ̀ c đăt vao.

Cac vach K cua Fe không đ ́ ́ ́ ̀ ́ ́ ́ ̀ ự ơ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ ̉

̣  Mep hâp thu K cua Fe tai 7.111 keV va đô nhay c c đai đôi v i Fe xâp xi 2 lân gia tri nay.̀

́ ̀ ́ ́ ̀ ượ ơ ượ ̣ ̣ Cac quy luât chung ma trong đo thê kV đ c đăt hai lân cao h n năng l ́ ng mep

́ ́ ̀ ợ ề ế ố ượ ượ ế ộ ̣ ̉ hâp thu la h p ly. Tuy nhiên, nhi u y u t đ

c tìm ki m trên m t dai năng l ́ ́ ̀ ́ ̀ ̀ ươ ơ ượ ̉ ̣ ̉ ̣ ̉ ộ   ng r ng ́ ̀ ̀   ng co môt điêm ma tai đo phô “cân băng” đo la điêu bât ớ l n h n dai năng l

́ ́ ng, th ́ ề ề ặ ổ ́ ơ ̣ ̣ ả tiên đôi v i viêc phân tich. Khi đi u này x y ra, tach ph  thành hai ho c nhi u vùng

̀ ́ ấ ợ ỗ ố ̣ ̣ . Trong moi tr ̀ ̣ ươ   ng

ể quan tâm và đăt vao môt thê kV đ  phù h p nh t m i dãy nguyên t ̀ ̀ ́ ́ ̀ ̣ ử ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ̀ ợ h p khi kV va sô cac thanh phân tăng, tâm quan trong cua viêc s  dung môt bô loc s ̣ ơ

́ ́ ̀ ́ ̀ ượ ư ̉ ́ ng tôi  u.

̣ ơ ự ̣ ̣

́ ́ ́ ̃ ̀ câp va tach phô thanh cac vung năng l B. L a chon bô loc s  câṕ ̣ ơ ượ ư ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̀ ư Bô loc s  câp hoat đông nh  môt chât hâp thu tia X va đ ́ c đăt gi a ông tia X va ̀

̃ ́ ́ ̀ ̃ ́ ́ ́ ượ ̉ ̉ ̉ ̉ ̣ ̉   c chiêu xa. Noi chung, thê kV phai

mâu đê thay đôi phô lôi ra cua ông tia X ma mâu đ ́ ́ ́ ́ ươ ̣ ̉ ̉ ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ c chon tr ượ đ ́ c tiên đê đam bao đô nhay kich thich cao sau đo chon bô loc. Cac bô loc

̀ ́ ̀ ̀ ́ ́ ̣ ̉ ̉ ̣ ̉ ̣ ̀ ̉   ươ ng đô kich thich cua

lam viêc đê giam phông tan xa trong vung quan tâm va giam c ̃ ́ ̃ ̀ ̣ ượ ượ ự ư ơ ở ư ̉ ̣ ̉ ̣ ̣ ng thâp h n. Nh ng đăc tr ng cua bô loc đ đinh năng l c đinh nghia b i đ ng cong

́ ̃ ́ ̀ ̀ ́ ượ ̣ ự ư ở ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ ̉ ̀ hâp thu tia X ma đ

̀ ̀ ̃ ́ ́ ́ ̀ ư ̣ ̉ ̣ ̣ ̉ loc th

̀ ươ ng la mong, la nh ng la kim loai tinh khiêt co đô day trong khoang 10 – 500  ̀ ́ ̀ ́ ̀ ́ ̉ ử ư ư ̣ ̣ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ̉ ̣ ̣  c kiêm soat b i viêc l a chon vât liêu va đô day cua no. Nh ng bô (cid:0) m.  ̀ ử    vai kV va pham vi s  dung tôi  u thê hiên Môt sô bô loc điên hinh co dai s  dung t

̉ trong bang 1.

̃ ́ ̀ ́ ́ ượ ở ư ư ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ ̉ c tao ra b i nh ng b c xa không qua bô loc co thê thây trong hinh

̀ ̀ ́ Phô tia X đ ́ ̃ ư ư ̣ ̉ ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̉ ự   3. Nh ng  ng dung cua phô tia X trong viêc ap dung môt bô loc nhôm mong va day đ c

́ ́ ́ ̀ ́ ̀ ượ ử ̣ ̣ thây trong hinh 5, trong đo điên ap ông tia X đ

c s  dung la 15 kV. ́ ̃ ́ ́ ̣ ơ ư ư ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̉ ̣ ́ Nh ng bô loc nhôn hoat đông nh  môt bô loc hâp thu đ n gian, no co môt mep

̀ ́ ̀ ̃ ̀ ́ ̀ ̣ ơ ư ư ̃ ư ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣   hâp thu đ n tai 1.56 keV. T  nh ng đô thi, nh ng bô loc nhôm hâp thu hoan toan tai

̀ ́ ́ ́ ̃ ư ̣ ̉ ̣ ̉ ̉ ̣ ̣ ̉ vach L cua Ag nh  la hê qua cua hê sô hâp thu khôi khoang 700 cm

2/g. Nh ng b ư ́ ơ ̉

̀ ́ ̃ ́ ́ ươ ở  u  ́ ượ ư ̉ ượ ̣ ơ ̣ ̣ ̉ ở ng thâp tao ra b i nh ng phô đ

c loc qua môt l p Al mong v i ti sô P/B ́ ́ ́ ́ vung năng l ́ ơ ư ̉ ̣ ̀ ự ư ̉  dai S đên V  (2.3 – 5 keV). S  thiêu văng cua vach L trong ́ ̃ đôi v i nh ng nguyên tô t

̃ ́ ̀ ́ ̃ ư ư ư ̣ ̣ ̉ ̉ ̉ Ag (hoăc L trong Rh, Mo) t

́ ́ ́ ́ ̀ ́ ̀ ̀ ́ ượ ̣ ̣ ̣ đong gop vao sô đêm. Cac bô loc nhôm day “bi bo” vung năng l ̀ ́  ông loai bo nh ng phô cua chung va tranh nh ng tia X ́ ́ ̉ ươ ư   u b c ́ ng thâp cua b

̃ ́ ́ ̃ ư ư ̣ ̉ ́ ̀ ́ ơ xa ham, ti sô P/B đôi v i nh ng nguyên tô la t ̀  3 – 8 keV.

́ ́ ́ ̀ ́ ̀ ự ượ ợ ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̉ ́   ng trong đo ti sô

S  kêt h p cua thê kV va bô loc hâp thu tao ra môt vung năng l ̀ ́ ́ ̀ ́ ̀ ̀ ́ ́ ượ ư ̉ ̣ ̣ P/B la tôi  u. Trong vung năng l ự ng thâp cua vung nay, s  kich thich bi dâp tăt, cho

̀ ̀ ́ ́ ̀ ́ ượ ử ượ ̣ ̣ c s  dung trong vung. Trong vung năng l ̣   ng cao, viêc

́ ́ ̀ ́ ́ ượ ư ợ ơ ̉ ̉ ̣ kich thich t ̀ ̣ ươ ng đô tich h p cao h n năng

phep nhiêu hê thông đêm đ ̀ ́  ông đ ̃ ́ ́ c điêu chinh đê cung câp môt c ̃ ̀ ư ư ̣ ử ̉ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ượ l ng cua nh ng mep hâp thu cua nh ng vach quan tâm. Viêc s  dung môt bô loc đông

́ ̀ ́ ̀ ́ ̀ ̀ ộ ọ ự ồ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ day vôi thê kV c c đai la môt vi du vê loai bô loc nay. Các b  l c đ ng đ ượ ử ụ   c s  d ng

̀ ̀ ́ ̀ ườ ể ấ ủ ụ ư ượ ̣ ̣ th ng là đ  dày đ  h p th  hoan toan tia X t ̀ ́  ông tai vach K ma đo là năng l ng cao

(cid:0) ́ ́ ́ ́ ́ ́ ́ ơ ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ (vach Ḳ

̉   cua Ag là 22,1 keV). Viêc săp xêp cung câp đôi v i viêc xac đinh co hiêu qua ̀ ̀ ́ ́ ̀ ̣ Ở ượ ư ̉ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ đâu kia cua m c năng l ng môt bô loc xenlulo cua Ag va Cd băng môt ông tia X bac.

́ ̀ ́ ́ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̉ la môt bô loc yêu hâp thu cac vach L cua Ag.

́ ̀ ̀ ́ ́ ộ ộ ọ ệ ặ ơ ̣ ọ t quan tr ng trong

Cai goi la chum đ n săc tai sinh (RMF) là m t b  l c đ c bi ́ ́ ́ ́ ́ ́ ố ̉ ̉ ̣ ̣ ̣ ̣

̣   ng kich thich cua phep phân tich phô EDXRF. Cac bô loc hoat đông trên ông tia X tai ́ ́ ̀ ́ ơ ̣ ̣ ̉ ̉ ̣ ̉ ̣ ̣ ̉ ̣ ̣ vach K vi vây thê kV phai đu cao h n mep hâp thu K cua vât liêu anode đê tao ra vach K

́ ̃ ́ ́ ̣ ơ ượ ử ư ̣ ư ̣ ̣ ̣ ̉ ư đăc tr ng c ̀ ươ ng đô l n. Nh ng yêu tô nh  vât liêu anode đ

́ ́ ư ư ạ ặ ợ ̣ ̉ ̣ ̣ ̉ ̣ ̀ ̣    viêc môt

ề   c s  dung đê u tiên truy n ́ ́ vach K cua tia X đ c tr ng t o ra trong anode. Cac bô loc co l i ich cua no t ́ ́ ́ ́ ́ ́ ̀ ườ ư ủ ặ ̣ ̣ nguyên tô co hê sô hâp thu khôi thâp cho các đ ng đ c tr ng riêng c a mình năm ngay

(cid:0) ́ ́ ́ ́ ̀ ợ ̣ ̉ ̣ ̉ ̣ ̣ ́ ươ d i mep hâp thu. Đôi v i tr ́    cua Ag tai 22.1 keV va hê sô

́ ́ ́ ̀ ́ ơ ượ ̣ ̉ ̉ hâp thu cua Ag đôi v i năng l ̀ ơ ươ ng h p cua Ag, vach K 2/g. ng nay chi co 14cm

́ ́ ́ ̀ ̣ ư ở ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ Hinh 5 Phô kich thich bi tan xa tao ra b i bia Bac t

̀ ́  ông tia X hoat đông tai 15 kV ́ ́ ́ ̀ ́ ̣ ư ̣ ơ ̉ ư ̉ ̣ ̣ ̉

Hiêu  ng cua hai bô loc s  câp Ag co đô day khac nhau trên phô t ́ ̀ ́  ông tia X cua ́ ́ ́ ́ ̣ ̣ ̣ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ̀ Bac hoat đông tai 35 kV thê hiên trong hinh 6. Cac trang thai kich thich tai thê 35 kV

́ ́ ượ ươ ươ ́ ̣ ơ ươ ươ ư ơ ̣ ̣ không đ ̀ ng cong 1) cung câp c

c loc (đ ̀ ̀ ng đ ̃ ̀ ́ ̣ ươ ̉ ư ̣ ̉ ̣ ̉ ̣ ̣ ̀ ng đô l n t ́ ́ u cua b c xa ham co bê rông trung tâm t ̉   ng v i đăc tr ng cua ̀ ư

vach L cua Ag va vach K cua Ag va môt b ̀ ́ ́ ̀ ̀ ̃ ử ̉ ư ợ ̉ ̣ 12 – 15 keV. Bât ky phân t ́ ̀  5 – 15 keV se co l nao trong dai t

̃ ̃ ̀ ́ ư ̉ ̣ ̣ ̣ ̉ ̣ ̣ ́ ở   i cua viêc kich thich b i ̀ ̃ ̀ ́ ư   ư ươ ng đăc tr ng tai vach K cua Ag va b c xa ham. Tuy nhiên vân tôn tai nh ng ca cac đ

̀ ́ ̀ ́ ́ ̃ ợ ̉ ư ́ ơ ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ ́ bât l ́ i cua nên phông tan xa co nguôn gôc t

̃ ̀ ̀ ư ư ượ ̣ ̣ ̉ ̣ ̀ ươ ng cong 2) nh ng đăc tr ng vach L cua Ag đ ́ ̀ ̣   ư ươ  b u cua b c xa ham. V i bô loc Ag đăt ̀ ́

̃ ́ ́ ư ượ ượ ̉ ̣ ̉ ̣ ̣ c giam xuông tai môt đuôi năng l

bên trong (đ ́ ́ ươ u cua b c xa ham đ ́ ̀ ́ ́ ́ ́ ́ ư c hâp thu hoan toan va ́ ng thâp trên cac ́ ơ ̣ ̉ ̉ ̉ ̣ ̃ ư nh ng b ̃ ̀ ư   ươ ng đăc tr ng K cua Ag. Kêt qua la ti sô hiêu suât kich thich cao P/B đôi v i nh ng đ

́ ̀ ượ ươ ử ơ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ vach năng l ̀ ng cong 3)

̀ ng trong dai 4 – 12 keV. S  dung cac bô loc Ag day h n (đ ̃ ́ ̃ ́ ̀ ́ ư ơ ư ư ̉ ̣ ̣ ̉ ́ lam giam h n cac b c xa ham d  d ́ ̣ ơ   ư ươ i vach K cua Ag va cung câp nh ng b c xa đ n

́ ́ ̀ ́ ̃ ́ ơ ư ượ ư ̉ ̉ ̣ ̣ ̉ ́ săc gia ma ti sô hiêu suât P/B đôi v i nh ng vach trong dai năng l ̀  5 – 15 keV.

́ ́ ̃ ̀ ́ ́ ng t ̀ ư ̣ ̣ ̣ ̣ ̉ ̣ ̣ ̉

̀ ̀ ̃ ́ ́ ́ ́ ̃ ́ ́ ư ơ ̣ ̉ ̣ ̣

́ ̀ ̀ ̃ ́ ́ ̀ ươ ự ự ̉ ̣ ̉ ̣ ̉ Nh ng bô loc manh kich thich vach K cua Ag cung câp đô nhay tôt va giam nên phông, ̀ ́ ơ ro rêt la đinh tan xa Conpton la tôt đôi v i viêc phân tich nh ng nguyên tô vêt n i ma   ́ ́ ơ    cung co thê noi răng đôi v i ng t

phai hiêu chinh nên d a trên nên tan xa Compton. T ̀ ̃ ̀ ̃ ́ ư ư ̣ ̣ ̣ ̣ ̉ ̣ ̣

̀ ư   anode nh ng vât liêu bô loc cua Mo, Rh va Pd ma con cung câp nh ng vach K đăc tr ng ́ ̀ ́ ̀ ́ ́ ̣ ự ư ̣ ̉ ̉ ̣ ̣ ̣ ̉ ̣ trong vung quan trong cua phô. Môt vi du cu thê vê viêc l a chon tôi  u ông tia X kich

́ ́ ̀ ́ ̀ ́ ́ ̉ ượ ự ư ̉ ̣ thich co thê đ

̃ ́ ́ c tim thây trong cac nghiên c u cua Potts va công s  (1986).   Trong ́ ư ̣ ự ử ̣ ơ ư ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ̀ ̉  nh ng nghiên c u môt ông tia X cua Co va môt bô loc s  câp kim loai đ c s  dung đê

(cid:0) ́ ́ ́ ́ ượ ̣ ̉ ̣ ̉ ̣ ́ loai bo cach vach K c kich thich manh Fe th ̀ ư   ươ ng chiêm  u

́ ́ ̀  cua Co ma nêu không đ ́ ̣ ́ thê trong phep phân tich đia chât.

ầ ạ ệ ế ệ ố ử ụ ề ấ ả

́ ́ ̀ ̀ ̀ ợ ề ộ ậ ệ ỗ ̣

̃ ́ ́ ̃ ̀ ̀ ̣ ượ ự ư ư ư ̣ ̣ ̉ ̣ ̉ ̉ ̀ kV va bô loc đ ơ   H u h t các h  th ng EDXRF hi n đ i cung c p kh  năng s  d ng nhi u h n ́   m t t p h p các đi u ki n cho m i phep phân tích. Tuy thuôc vao nhu câu phân tich thê ̀ ̣ ư

c l a chon đê tôi  u hoa nh ng phân quan trong cua phô va d  liêu t ́ ́ ́ ́ ́ ́ ̀ ́ ̀ ̀ ơ ử ư ̉ ̉ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣

́ ́ ́ ́ ̀ ́ ́ ́ ̀ ̃ ̀ ̀ ́ ơ ự ̣ ̣ ̉ ̣ phô đê cung câp cac gia tri P/B tôt nhât. Đê thiêt lâp điêu kiên tôi  u va s  dung th i gian ̀ phân tich tôt nhât thi cach tôt nhât la l a chon môt mâu điên hinh va đo đac v i cac điêu

́ ử ụ ư ớ ạ ế ị ệ ể ̣ kiên khac nhau, S  d ng các tiêu chí nh  gi ề   i h n phát hi n đ  quy t đ nh các đi u

́ ệ ố ư ầ ấ ế ườ ủ ki n t ề i  u cho các v n đ  phân tích c n thi t,. Thông th ế ng, các khuy n cao c a nhà

ể ượ ấ ư ư ể ̣ ̣ ́ ả s n xu t thiêt bi có th  đ ́ ở ầ c dùng nh  là đi m kh i đ u cho viêc nghiên c u.

́ ́ ́ư ́ C Kich thich bia th  câp

́ ̀ ́ ́ ́ ̀ ́ ̣ ơ ử ư ̉ ̉ ̉ ̣ ̣ ̣ ́ Hinh hoc c  ban cua kich thich bia th  câp thê hiên trong hinh 2. S  dung chê đô kich

́ ́ ̀ ́ ̀ ̀ ượ ̉ ̉ ̣ ̃ thich nay cho phep phân tich phô EDXRF đa đ

̃ ̀ ́ ́ ́ ư ươ ư ̣ ̉ ̉ ự s  (1972) ng

ở   c mô ta đâu tiên b i Jaklevic va công ́ ́ ̀   i đa đ a vao bên trong môt bia th  câp nho, công suât tia X thâp. Ti sô ́ ́ ̀ ́ ́ ́ ̀ ́ ̃ ượ ̉ ̀ P/B ma đ

́ ̀ ̃ ́ ằ ở ứ ấ ̣ ơ ư ư ố

bên ngoài  ng tia X. Nh ng b c xa s  câp t ́ ̀ ́ ́ ́ ́ ̀ ́ ơ ư ư ư ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣   c bao cao la đang khuyên khich va sau đo Porter (1973) đa mô ta công viêc ̀ ̀ ư  đâu tiên ma trong đó bia th  c p n m  ́ ́ ư   ông tia X va cham v i bia th  câp sau đo phat ra b c xa đăc tr ng va tao ra môt vai b c

́ ́ ̀ ́ ̀ ́ ́ ́ ̃ ư ư ̉ ơ ư ơ ̣ ̣ ̣ ̀ ợ ươ ng h p

́ ́ ́ xa ham. Cac b c xa phat ra la gia đ n săc va co m c đô cao h n nh  trong tr ̃ ́ ́ ̀ ̃ ̀ ự ́ ơ ư ư ̉ ̣ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ̣

̀ ́ ́ ́ ̀ ư ượ ử ư ơ ̣ ̣ nh  bia va th

̀ ươ ng đ ́ ̃ ̃ ́ ́ ́ ́ ́ ư ư ư ư ̣ ̉ ̣ ̉ ̣

kich thich tr c tiêp cua RMF v i bô loc cua bia th  câp va mâu. Bô loc la nh ng vât liêu   ́ ̃ ơ   c s  dung v i nh ng bia co Z cao (vi du Mo, Ag va Gd). V i ̃ ̀ ́ viêc tăng khoang cach gi a nh ng m c kich thich thi viêc thiêu văng cua b c xa ham ́ ̃ ́ ́ ́ ́ ̀ ̣ ự ư ượ ư ơ ̉ ̉ ̣ ̉ ̣ ̣

̣   ng thâp h n m c kich thich la kêt qua cua viêc giam đô nhay. Viêc d  tr  môt ́ năng l ́ ́ ́ ̃ ́ ượ ự ự ư ́ ơ ợ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ c l a chon môt cach t đông cung

ư sô bia th  câp v i nh ng bô loc kêt h p th ́ ̀ ươ ng đ ́ ́ ̀ ̣ ở ̣ ̉ ̣ ̣ ́ câp môt dai gian đoan va hep ́  trang thai kich thich.

́ ̀ ́ ́ ̀ ́ ́ ươ ươ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ng đ

Viêc săp xêp nay co thê thuân tiên trong viêc cung câp t ́ ́ ̃ ́ ́ ́ ̀ ́ ơ ư ư ư ư ̣ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ bia v i môi cac vât liêu khac nhau. Đê tao ra b c xa đăc tr ng t

̀ ́ ́ ượ ́ ơ ư ư ư ̉ ̉ ̉ ̣ ng sô tia X truyên qua ́ ̀  bia th  câp thi thê kV ́ ̀ ́  bia th  câp tao ra. ng cua mep K cua nguyên tô t ̀  2­3 lân so v i năng l ́ cua ông nên t

̃ư ượ ử ụ ấ ấ ấ ỳ ̣ Nh ng vach K đ ề   c s  d ng vì chúng cung c p năng su t hu nh quang cao nh t, đi u

̃ ứ ấ ư ạ ấ ấ ổ ơ ớ ̣ ể   đó có nghĩa là t n th t th p h n so v i hàng lo t vach khác. Nh ng bia th  c p đi n

ả ượ ạ ầ ̣ hình là  gi m d n năng l

ng phát x  vach K: Gd, Sn, Ag, Mo, Ge, Cu, Fe, Ti, và Al. ́ ́ ́ ́ ̀ ả ở ộ ọ ệ ố ư ượ ủ ư i  u hóa thê kV c a ông tia X, bia th  câp va b  l c đã đ b i Spatz và c mô t Vi c t

Lieser (1979).

́ ượ ố ượ ả ỳ ử ả ̣ L ng hu nh quang gi m khi s  l ng bia nguyên t ệ  gi m và hi u suât tao ra

ả ướ ả ủ ế ố ẹ ơ ớ tia X gi m nhanh d ệ i Ti. K t qu  c a vi c này là các nguyên t nh  h n Si v i K

́ ́ ́ ́ ́ ợ ượ ế ố ư ở không đ c  kich thich tôt b i các bia th  câp và có vài y u t

̀ ử ụ ộ ế ậ ọ ộ ̣ ̣ ấ   ể  phù h p đ  cung c p ́ cho các bia tai vach K trong vungquan tr ng này. M t cách ti p c n là s  d ng m t thê

ứ ạ ả ộ ố ̣ kV gi m và m t bia tán xa mà phân tán các dòng  ng tia X và b c x  hãm, trong đó,

ư ượ ấ ự ự ự ế ệ ả nh  đã đ c nhìn th y s  kích thích tr c ti p, có hi u qu  trong khu v c năng l ượ   ng

ớ ự ắ ế ấ ặ ố ổ ộ ợ ị ộ này. M t kh i polymer  n đ nh cung c p m t bia phù h p v i s  s p x p này, m c dù

ự ắ ả ổ ự ệ ể ề ế ấ ơ ế   ớ ự hi u qu  t ng th  là th p h n nhi u so v i s  kích thích tr c ti p. Có hai s  s p x p

́ ́ ạ ỏ ạ ử ụ ộ ố ư ế ệ ầ khác mà lo i b  h n ch  này. Vi c đ u tiên là s  d ng m t  ng tia X th  câp có hình

̃ ̀ ́ ́ ự ế ư ậ ̣ ắ ự ế ̣ ọ ự h c d  phong tr c ti p, và tr c tiêp kich thi1hc phin loc. Viêc s p x p nh  v y se thêm

ứ ạ ấ ố ư ể ệ ể ấ ư chi phí và ph c t p đáng k  nh ng không cung c p hi u su t t i  u. Nó có th  cho c ả

́ ể ượ ố ệ ấ ồ ộ ươ ứ ạ ừ hai  ng đ  đ cùng m t ngu n cung c p đi n ap cao. Ph ng pháp th  hai

c ch y t ́ ể ượ ị ố ấ ị ậ ặ ̣ ơ là cung c p môt c  chê tái đ nh v   ng tia X mà nó có th  đ ụ   c v n hành, ho c m c

ệ ặ ạ ị ế ộ ọ ự ế ự ế ứ ế ặ tiêu th  y u ho c trong ch  đ  l c tr c ti p và tr c ti p. Vi c l p l ủ ự ắ   i v  trí c a s  s p

́ ả ượ ầ ơ ế ươ ượ ự ế x p c  khí c n ph i đ ́ c chinh xac n u ph ng pháp này đ ứ   c thông qua. S  ph c

ấ ế ể ế ả ậ ộ ơ ạ t p c  khí, t

ừ ừ ượ ử ụ ộ ố ứ ớ ộ ế ậ ng ng ti p c n này t đ

̣ ươ ươ ượ ủ ể ạ ộ ờ ́ thiêt bi th t y u là thêm chi phí và m t vài kh  năng đ  thi u tin c y, đã không c s  d ng trong quá kh  v i m t s  thành công trong m t số   ầ   ng pháp này là th i gian c n ẵ ng m i có s n. M t nh c đi m c a ph

ế ổ ơ ọ ạ ặ ộ ố ệ ể ế ộ thi ể t cho vi c chuy n đ i c  h c, mà có th  là m t hình ph t n ng n u m t s  các v ụ

ầ ủ ầ ộ ườ ườ ợ ộ mua l ạ ượ i đ c yêu c u cho m t phân tích đ y đ  mà th ng là tr ng h p. M t nh ượ   c

ủ ể ươ ầ ế ổ ơ ọ ệ đi m c a ph ờ ng pháp này là th i gian đó là c n thi ể t cho vi c chuy n đ i c  h c, mà

ộ ự ể ợ ế ộ ố ậ ượ ầ ộ ̣ ́ có th  là m t s  bât l i n u m t s  các viêc thu nh n đ c yêu c u cho m t phân tích

́ ̀ ̀ ườ ườ ư ầ ợ ọ ̣ ̣ ủ ầ đ y đ  mà th ng là tr ộ ng h p nh  nay. G n đây, m t cái g i là hinh hoc goc rông

ả ở ộ ố ượ (Wide Angle Geometry ) đã đ c mô t

́ ặ ọ ấ ượ ử ụ ư ự ể ế ấ ọ b i Yokhin (2000), trong đó m t  ng tia X duy ́ c s  d ng đ  cung c p tr c ti p không l c ho c l c và bia kích thích th  câp. nh t đ

ự ắ ể ượ ế ử ụ ự ệ ằ ộ S  s p x p này có th  đ ừ

c th c hi n b ng cách s  d ng chùm tia X hình nón r ng t ́ ộ ố ố ặ ệ t và m t ông phân ph i tia X riêng. ng tia x đ c bi

́ ử ụ ụ ệ ể ệ ả ổ ứ ấ   Vi c gi m hi u suât kích thích t ng th  khi s  d ng các m c tiêu th  c p

ườ ượ ắ ằ ươ ộ ố ̣ ố ấ ầ th ng đ c bù đ p b ng cách tăng c ̀ ớ   ng đô  ng tia X. M t  ng cung c p g n kh p

ượ ế ả ườ ượ ử ụ ể ọ ố n i hình h c và năng l ng trong kho ng 100 đ n 400W th c s  d ng đ  bù

́ ng đ ́ ể ấ ủ ệ ể ệ ổ ̣ ̣ ắ đ p hi u suât t ng th  th p c a kích thích. Đ  kích thích hi u suâtcác dòng Gd tai vach

ể ử ụ ộ ố ả ợ ơ ượ ậ K, nó là thích h p h n đ  s  d ng m t  ng tia X có kh  năng đang đ c v n hành t ạ   i

̣ ự ươ ấ ườ ộ ứ 60 kV.  Môt c c d ng cao vonfram, vàng, cung c p c ấ   ạ ng đ  b c x  hãm cao nh t

́ ệ ả ố ư ấ ́ t nh t cho các bia th  câp.

và, do đó, hi u qu  kích thích t ̀ ́ ́ ́ ́ ́ ́ ư ư ư ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̉

̣  M c đô tao ta môt chum b c xa trong hê thông phin loc bia th  câp cung câp ti lê ̀ ướ ạ ố ớ ụ ạ ấ ấ  v i các ria h p th  ngay d i v ch phát x  bia tia ố ớ P = B r t cao đ i v i các nguyên t

́ ́ ử ụ ư ụ ể ả ặ ọ ọ   X.   Phông   trong   hình   h c   bia   th   câp   có   th   gi m   s   d ng   3   tr c   ho c   hình   h c

ư ả ủ Descartes nh  mô t c a Stendzenieks và Selin (1979), Christensen et al. (1980), và

Bisgard et al. (1981).

ứ ấ ụ ặ ượ ậ ộ ấ M c dù có kích thích m c tiêu th  c p đ ầ   c ch p nh n r ng thông qua đ u

ệ ử ụ ữ ự ự ế ế ượ ọ ẫ nh ng năm 1980, vi c s  d ng tr c ti p và tr c ti p kích thích đ ự ắ   c l c v n là s  s p

ấ ẽ ộ ầ ả ượ ổ ế ế x p kích thích ph  bi n nh t. Đây có l m t ph n là do các d i năng l ạ ng h n ch ế

ế ợ ứ ấ ự ầ ấ ở ỗ ộ ọ cung c p b i m i bia th  c p + k t h p b  l c và các nhu c u chung cho s  kích thích

ự ế ể ọ ượ ế ố ạ ấ ộ tr c ti p không l c đ  có đ c đ  nh y cao nh t cho các y u t ánh sáng. Trong

ệ ử ụ ữ ự ươ ướ nh ng năm 1990, vi c s  d ng phân c c EDXRF (xem Ch ng 10) có xu h ng đã

ứ ấ ỉ ố ế ệ ấ ộ ố ứ   thay th  bia th  c p EDXRF cho vi c cung c p các ch  s  P / B trong m t s   ng

ế ụ ả ệ ố ấ ủ ệ ệ ệ ả ệ ụ d ng. Ngoài ra, c i thi n h  th ng phát hi n đã ti p t c c i thi n hi u su t c a các

ụ ử ụ ệ ố ứ ấ ộ ứ ự ụ ế ọ công c  s  d ng kích thích l c tr c ti p. M t  ng d ng mà h  th ng bia  th  c p có

ộ ợ ế ườ ứ ượ ọ ướ ạ m t l ị i th  có giá tr  là khi các đ ng bia th  hai đ c ch n là ngay d ự ấ   i c nh s  h p

ụ ủ ố ự ấ ụ ủ ư ọ ỉ ộ th  c a m t nguyên t ạ  quan tr ng, nh ng ch  trên các c nh s  h p th  c a các nguyên

́ ́ ượ ệ ử ụ ụ ủ ư ệ ệ ộ ồ ̉ ố t vi l ng. M t ví d  c a vi c này là vi c s  d ng bia th  câp cua Đ ng cho vi c xác

ứ ộ ấ ủ ụ ̣ ̉   ợ ị đ nh m c đ  th p c a Mn và Fe trong các h p kim Cu. Trong ví d  này, các vach K cua

́ ́ ừ ư ệ ệ ả Cu t ệ    bia không kích thích Cu nh ng có hi u qu  cao cho kich thich Fe. Vi c phát hi n

(cid:0) ệ ố ế ị ̣ ̉ ̉ ̉ ̉ ̉ ố ở và đ m h  th ng không b  chi ph i b i các vach K cua Cu,  kê ca đinh K cua Fe can

(cid:0) ủ ệ ề ố ượ ư ậ ứ ụ ̉ thi p c a Si thoát ra t ̀ ư ỉ  đ nh K cua Cu.  ng d ng nh  v y ít v  s  l ng, và trong

ườ ợ ủ ể ườ ệ ạ tr ng h p c a các ngành công nghi p kim lo i, các nhà phân tích có th  th ng thích

ổ ế ̣ ự ươ ư ử ụ s  d ng quang ph  k  WDXRF. Môt c c d ấ   ng cao nh  vonfram, vàng, cung c p

ộ ứ ạ ệ ả ấ ố ấ ườ c ng đ  b c x  hãm cao nh t và, do đó, hi u qu  kích thích t ứ ấ   t nh t cho bia th  c p

ơ cao h n Z.

́ D Ông tia X

ầ ượ ế ỷ ướ ệ ơ ộ X­quang đ u tiên đ c phát hi n h n m t th  k  tr c (xem Michette và Pfauntsch,

ể ừ ở ở 1996) b i Roentgen (1896a, 1896 b), và k  t ́  đó, chung   đã tr thành đ ượ ử ụ   c s  d ng

ụ ứ ứ ụ ạ ộ ồ ế trong m t lo t các  ng d ng. Các  ng d ng này bao g m y t và nha khoa X quangvà

ụ ả ủ ể ệ ể ệ   ch p  nh  ki m   tra   công  nghi p  và   hành  lý,   ki m   tra   không  phá   h y  công  nghi p

́ ̀ ệ ầ ộ ổ ế   (NDT), đo đ  dày trong cac nghanh công nghi p, và phép đo ph  tia X . Trong h u h t,

ả ấ ả ệ ủ ố ự ự ệ ̣ ế n u không ph i t t c  các lĩnh v c này, s  thuân ti n c a  ng đi n áp cao tia X có l ợ   i

ể ề ự ệ ợ ủ ẵ ầ ợ ổ ườ đáng k  v  s  ti n l i, an toàn, và s n có c a quang ph  phù h p và đ u ra c ộ ng đ .

́ ̣ ử ụ ể ượ ự ộ ̣ Các ông tia X hiên đai s  d ng đ  phân tích EDXRF đ c d a trên m t thi ế ế  t k

ớ ừ ệ ở ượ đ c gi i thi u b i Coolidge cách đây ch ng 1913 (Coolidge, 1913). Thi ế ế ơ ả   t k  c  b n

́ ườ ượ ử ụ ữ ồ ̣ ủ ố c a  ng tia X th ng đ c s  d ng trong EDXRF bao g m nh ng thiêt bi sau đây:

́ ́ ́ ̣ ơ ư ̉ ̉ ̣ ­ Môt l p vo thuy tinh che chăn b c xa

́ ́ ̀ ́ ơ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̉

́ ̣ ự ươ ̣ ̉ ­ Môt dây toc volfram đôc lâp v i bô phân kiêm soat dong ́ ng co đô nong chay cao ­ Môt c c d

́ ́ ́ ́ ơ ự ươ ̣ ̣ ­ Môt điên ap cao kêt nôi v i c c d ng

̣ ử ̉ ­ Môt c a sô Berylium

́ ươ ̣ ượ ̣ ̣ ­ Môt sô ph ng tiên tiêu hao nhiêt l

ng sinh ra ́ ́ ̀ ́ ượ ̉ ̣ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ̉ ̣ ̉ ́ Đê hoat đông,  cac ông tia X cân đ ́ c kiêm soat tai môt điên ap cao ôn đinh co kha năng

́ ấ ộ ồ ượ ̉ cung câp khoang 5­60 kV.  Ngoài ra, còn là m t ngu n cung c p năng l ệ ng đi n áp

̀ ể ể ề ể ấ ấ ̣ th p đ  cung c p môt dong đ  làm nóng dây tóc, do đó đi u khi n chùm tia đi n t ệ ử

́ ệ ườ ộ ầ ượ ử ụ ể ̀ hi n hanh và c ng đ  đ u ra. Ông tia X đ c s  d ng đ  phân tích EDXRF th

ự ế ể ả ậ ấ ớ ̣ ượ đ

́ ườ   ng c v n hành v i công su t trong kho ng 1400 W. Đ  kích thích tr c ti p, công suât́   ặ ạ ạ ượ ế ả ớ ườ i các k t qu  phân tích đ t đ c cho ơ ng không l n h n 50W. L p l

ạ ộ ộ ố ượ ở ạ ộ lôi ra thông th ́ ông tia X kích thích b i ho t đ ng cho m t s  l ờ ng đo th i gian t ả   i m t dòng khí th i

̀ ụ ậ ộ ả ị ằ ợ ̣ ế ố ị c  đ nh (dc vân hanh). Cách ti p c n này ph  thu c vào các gi ổ    đ nh h p lý r ng t ng

ượ ớ ố ậ ậ ố ả ượ s n l ng thông l ng  tia X là t ỷ ệ  l thu n v i s  electron đ p vào an t.

ộ ố ạ ố ạ ộ ướ ể ượ ử ụ ể Trong m t s  lo i  ng tia X, m t m ng l i ki m soát có th  đ c s  d ng đ ể

ể ượ ử ụ ề ề ệ ặ ờ ỉ ỉ ̉ đi u ch nh ho c thai xung hi n th i. Đi u này có th  đ ể ề c s  d ng đ  đi u ch nh các

̀ ệ ử ệ ổ ủ ứ ạ ừ ể ả ả ố chùm tia đi n t ầ  hi n hanh đ  đ m b o đ u ra không đ i c a b c x  t các  ng trong

̀ ̀ ể ượ ử ụ ể ể ặ ổ ̣ dong dc vân hanh ho c nó có th  đ c s  d ng đ  nhanh chóng chuy n đ i các chùm

ắ ạ ộ ế ượ ộ ớ ệ ồ electron và t t cho ho t đ ng xung. N u xung đ c đ ng b  v i tia X phát hi n, tăng

́ ́ ể ạ ượ ả ằ ̣ ̣ tôc đô đêm có th  đ t đ ̀ c b ng cách gi m xung chông châp (xem Sec. IV.C) . Các

ủ ố ượ ử ụ ụ ư tính năng chính c a  ng tia X đ ụ c s  d ng trong các d ng c  EDXRF nh  sau:

ạ ộ ễ ể ắ D  dàng che ch n và an toàn đ  ho t đ ng

ỏ ọ ể ượ ặ ầ ẫ Nh  g n và có th  đ c đ t g n m u

ầ ổ ộ ờ ị ườ Đ u ra  n đ nh trong m t th i gian dài, th ̀ ng vai tháng

̃ ́ ổ ̣ ́ Xac đinh ro lôi ra quang ph

́ ể ừ ướ ườ ạ ố Cao thê ki m soát trong t ng b ỏ c nh , th ạ   ng là 1 kV, trong su t ph m vi ho t

ườ ộ đ ng (th ng là 5­ 50 kV)

̀ ừ ệ ướ ườ ể Chùm hi n hanh ki m soát trong t ng b ỏ c nh , th ố   ng là 10mA, trong su t

ạ ườ ạ ộ ph m vi ho t đ ng (thông th ng là 10­ 1000mA).

̃ ̃ ư ọ ượ ử ụ ể ặ ượ Hình h c và nh ng thi ế ế ườ t k  th ng đ ư c s  d ng và nh ng đ c đi m đ c mô

ầ ả t trong các ph n sau.

1. Side­Window Geometry

ấ ờ ẽ ổ ế ấ ố ̣ ̀ Side window geometry là hinh hoc lâu đ i nh t và có l ph  bi n nh t  ng tia X đ ượ   c

́ ́ ả ợ ̣ ̣ ạ ộ   ử ụ s  d ng trong các thiêt bi  EDXRF và nó phù h p cho c  điên ap kV cao và ho t đ ng

ấ ấ ế ầ ế ủ ế ế công su t cao. Hình 7 cho th y các chi ti t c n thi t c a thi t k  này

ọ ủ ể ấ ỗ ố ẫ ố ớ ượ ớ ạ Các kh p n i hình h c c a ch   ng anode đ  l y m u đ c gi ầ i h n đ u tiên

ủ ể ả ừ ử ổ ả ở ở b i kho ng cách c a các đi m chính nó t ệ    c a s  thoát và sau đó có kh  năng b i vi c

ố ườ ượ ạ ộ ạ đóng gói  ng chính nó. Thông th ố ng, các  ng này đ c ho t đ ng trong ph m vi 5­50

́ ỉ ể ể ầ ớ ưỡ kV. Chung có th  tiêu tan 50 W v i nhu c u ch  đ  làm mát không khí c ứ ể

ề ọ ữ ơ ể ố ướ ệ ộ ng b c đ oC. Đi u quan tr ng là không đ ể gi cho c  th  bên ngoài  ng bên d i nhi t đ  55

́ ấ ố ả ở ơ ị ượ v t quá nhi ệ ộ ố t đ  t i đa quy đ nh b i nhà s n xu t  ng tia X. Công suât cao h n (lên

ặ ườ ộ ố ấ ỏ ầ ế đ n 100 W ho c 120 W) thông th ứ ủ ng c n m t s  hình th c c a ch t l ng làm mát,

ườ ạ ượ ệ ử ụ ế ị ổ ệ ấ ỏ mà th ng đ t đ c thông qua vi c s  d ng các thi t b  trao đ i nhi t ch t l ng chu

trình kín.

ổ ượ ầ ừ ộ ố ử ổ ượ ề ỉ Ph  năng l ng đó là đ u ra t m t  ng tia X c a s  bên đ ở   c đi u ch nh b i

́ ̀ ̣ ử ổ ậ ệ ủ ố ̣ ̣ các v t li u anode  ng, góc c a anode, các thê kV đăt vao nó, và vât liêu c a s  thoát và

ườ ặ ặ ậ ệ ố ộ đ  dày. V t li u  ng anode th ng Rh, Ag, ho c W, m c dù Ti, Cr, Co, Cu, Mo, Pd,

ậ ệ ự ươ ặ ẵ ọ ụ ứ ộ ệ ự ho c Au cũng có s n. Vi c l a ch n các v t li u c c d ụ   ng ph  thu c vào  ng d ng

́ ổ ế ấ ươ ư ấ ự ị d  đ nh, nh ng Rh, Ag, và Pd nói chung là ph  bi n nh t, vì chung là r t t ng thích

̀ ̃ ́ ấ ố ̉ ặ ư ư ̣ ̣ ủ   ớ ả v i s n xu t  ng và vân hanh. Ngoài ra, nh ng vach phat thai đ c tr ng K và L c a

́ ở ượ ổ ớ ộ ấ ạ ́ chung là ễ   ộ ng mà chung cung c p đ  nh y cao v i đ  nhi u

ủ  các vùng c a ph  năng l ́ ổ ố ể ượ ử ụ ỗ ự ể ố quang ph  t i thi u. Ông tia X bia kép đã đ c s  d ng trong n  l c đ  t i đa hóa tính

ỗ ự ữ ệ ế ặ ạ ạ ấ linh ho t và hi u su t. Nh ng n  l c này đã g t hái thành công h n ch  trong EDXRF,

ổ ườ ự ễ ầ ộ ệ m t ph n do s  lây nhi m chéo quang ph  th ng có kinh nghi m trong thi ế ế ử  t k  s

ự ế ệ ể ệ ử ụ   ụ d ng cho đ n nay. Hi n đã có, tuy nhiên, s  thành công đáng k  trong vi c s  d ng

ố ụ ề ễ ấ ơ ộ ơ   ng x ray m c tiêu kép cho EDXRF, n i các v n đ  ô nhi m ph  có tác đ ng ít h n

ề ườ ự ươ ượ ắ ở ộ ủ ừ ườ nhi u. Thông th ng, c c d ng đ c c t m t góc c a 20­35 bình th ế   ng đ n ổ oC t

ử ổ ả ườ ượ ừ ệ ử và các c a s  c nh th ng đ c làm t ̉   ộ  lá berylli đ  dày trong dai

các chùm tia đi n t 50­250(cid:0) m.

́ ́ ể ượ ổ ặ ướ Lôi ra ông quang ph  có th  đ c đo ho c ọ   c tính và thông tin đó là quan tr ng

ủ ụ ề ặ ệ ườ ử ụ ỉ trong th  t c đi u ch nh phân tích, đ c bi ữ t là nh ng ng i s  d ng các tính toán thông

ổ ầ ệ ậ ố ố ơ ả s  c  b n cho mô hình quang ph  đ u ra  ng chính xác và tính toán thu n ti n đ ượ   c

ầ ươ ể ế ế yêu c u (xem Ch ng 2, Sec. I.B đ  bi t thêm chi ti t.)

ổ ầ ́ơ ằ ặ ố ệ ớ ượ ơ Nh  r ng quang ph  đ u ra  ng, đ c bi ố t là v i các  ng năng l ng cao h n, có

ể ả ề ể ổ ộ ờ ự ắ   th  thay đ i theo th i gian. M t cách mà đi u này có th  x y ra là thông qua s  l ng

ộ ộ ủ ỏ ở ử ổ ầ ự ố ọ đ ng c a m t b  phim vonfram m ng bên trong c a s  đ u ra  ng thông qua s  bay

ừ ư ậ ể ả ắ ọ ưở ơ ủ h i c a vonfram t dây tóc nóng. l ng đ ng nh  v y là không đ   nh h ế ố   ng đ n  ng

ấ ườ ượ ử ụ ệ ố ấ công su t th p th ng đ c s  d ng trong các h  th ng EDXRF và trong b t k  s ấ ỳ ự

ườ ượ ự ệ ẩ ườ ệ ki n, th ng đ c th c hi n thông qua quá trình tiêu chu n bình th ng.

2. End­Window Geometry

̃ ́ ế ế ủ ượ ư ể ị Các tính năng thi ộ ố t k  c a m t  ng tia X đ ế   c hi n th  trong Hình 8. Chinh nh ng y u

̀ ạ ố ổ ố ụ ư ượ ụ ̣ ố t vân hanh và ph   ng áp d ng cho các lo i  ng nh  đã đ c áp d ng cho Side

ổ ố ượ ự ế ằ ườ ̉ windows tupe. Ph   ng đ ổ ở c thay đ i b i th c t r ng các góc nhay là bình th ớ   ng v i

ươ ể ự ự ấ ậ ệ ụ ở ̉ ̉ ề ặ ự b  m t c c d ng và do đó giam thi u s  t h p th  b i các v t li u bia. Góc nhay

ộ ế ế ặ ệ ố ể ượ ấ ộ cao này làm cho m t thi t k  đ c bi t đ  kích thích năng l t t ng th p. M t trong

ợ ủ ệ ọ ế ế ử ổ ố ấ ố ớ ữ nh ng l i ích quan tr ng c a vi c thi ặ   t k  cu i cùng c a s  là các kh p n i r t ch t

́ ́ ̃ ẽ ủ ạ ỗ ể ấ ể ạ ượ ắ ộ ớ ch  c a anode t ẫ i ch  đ  l y m u có th  đ t đ c v i m t thiêt kê '' mui s c nét ''.

ế ử ổ ể ượ ể ớ ố ớ ố ệ ử ầ Các đi m đ n c a s  kh p n i có th  đ c g n gũi v i  ng kính đi n t ợ  phù h p (ví

ế ế ệ ử ụ ệ ộ ươ ụ d , 12 mm trong thi t k  Varian EG 50). Vi c s  d ng m t đi n áp d ng cao trên các

ệ ử ẽ ộ ố ượ ể ả ẩ ộ bia gi m thi u tác đ ng đó đ y lùi các đi n t s  có gây m t s  l ể ấ   ng không th  ch p

́ ử ổ ượ ậ ủ ử ổ ả ỏ ơ ̣ ̣ nh n c a nhiêt lôi c a s . L ng nhiêt gi m này cho phép c a s  berili m ng h n đ ể

ơ ữ ả ượ ệ ượ ấ ượ ử ụ đ ả c s  d ng, trong đó c i thi n h n n a s n l ng năng l ng tia X th p.

3. TransmissionTarget Geometry

ế ế ủ ượ ạ ố ể ị Các tính năng thi c hi n th  trong hình 9. Trong lo i  ng tia

ộ ố t k  c a m t  ng tia X đ ̀ ̀ ử ổ ế ơ ̉ ư ọ ươ ộ X nay, hình h c la c a s  k t thúc c  ban, nh ng trong ph ng án này, có m t bia kim

́ ự ố ệ ớ ử ạ ơ ̉ ̣ lo i  song song v i c a sô berili bên trong. Các s  c  đi n áp cao va cham v i chùm

ạ ế ủ ứ ả ấ ộ ỏ

ủ ̣ ề   electron và đi vào m t bên c a bia màng phim m ng và b c x  k t qu  là r t nhi u ́ư b c xa đi qua phin và thoát ra phía xa c a bia.

ầ ượ ể ể ả Thi ế ế ớ ạ t k  m i l này ban đ u đ ứ   c phát tri n (Jaklevic et al., 1972) đ  làm gi m b c

́ ừ ố ẽ ả ề ả ổ ̣ ạ x  hãm t ệ     ng tia X, sau đó s  gi m n n phông tan xa trong ph  và do đó c i thi n

́ ệ ớ ạ ế ế ầ ử ụ ề ộ ộ gi i h n phát hi n. Thi

ị ể ượ ể ế ấ ở ộ ̣ ̣ 42 kV và lên đ n 25 W, đã đ mm, và hoat đông

́ ứ ạ ặ ủ ế ư ồ ổ ̣ ̉ t k  ban đ u s  d ng m t bia truy n molypden co đ  dày 0,12 c hi n th  đ  cung c p cho m t lôí   ổ ra quang ph  bao g m ch  y u b c x  đ c tr ng vach K cua Mo. Các lôi ra quang ph

́ ́ ̉ ượ ạ ộ ớ ộ ồ ồ ớ co   thê   đ ị c   so   sanh   v i   m t   ngu n   đ ng   v   phóng   x   125­I   cùng   v i   m t   bia

Molypden.

́ ạ ố ượ ươ ạ ủ Đây là lo i  ng tia X đã đ c th

́ ng m i hoa c a Watkins ­ Johnson (Hershey, ̀ ́ ́ ạ ố ượ ở ̉ ̉ 1975a, 1975b). Phô lôi ra cua lo i  ng nay đã đ c kham pha b i Zulliger và Stewart

̀ ườ ặ ̉ (1975), ng

ỏ ơ ạ ằ ấ ề ỏ ộ m ng h n 50

ộ ượ ố

̀ ́ ́ ể ượ ự ự ệ ̉ ̣ ̀ ươ ng < 100 W ) có th  đ (th

́ ̃ ́ ̀ ́ ́ ́ ̉ ư ́ ơ ư ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ viêc giam đang kê b c xa ham so v i cac vach đăc tr ng va gi

́ ̀ ̀ ́ ̀ ́ ́ ́ ́ ư ượ ́ ơ ̣ ̣ ̣ ̣ ổ i đã tính toán và đo ph  truyên qua cua Cr, Mo, và W. Các bia ho c là (cid:0) m) trên m t ch t n n berili (cid:0) m b ng kim lo i ho c màng m ng (5­ 10 ặ ấ   ỉ ỏ ng th p có đ  dày 0,25 ­ 0,5mm. Các bia m ng có nghĩa là ch  có các  ng năng l ́ ́ c th c hi n thành công. Cac tac gia nhân thây va d  đoan   ́ ́ ơ   ơ i han phat hiên đôi v i ́ c xac đinh va không co gi ngac nhiên la tôt  đôi v i cac

̃ môt sô  ng dung. Bia Cr đa đ ́ ̀ ́ ̀ ́ ̀ ̀ ượ ̣ ̉ ̉ ̣ ̣   ng bao phu la rông, bên trong viêc

nguyên tô phat sang la S va Ca. Măc du dai năng l ́ ́ ́ ́ ̀ ̃ ́ ̀ ́ ́ ́ ́ ̀ ́ ơ ̣ ̣ ̉ ̣ loc đa cô đinh cua thiêt kê nay lam cho no it co gia tri kich thich nguôn so v i side or end

̀ ̀ ̀ ́ ́ ơ ́ ơ ượ ̣ ̣ ̣ ̣ ̃ window tube v i bô loc bên ngoai. Môt ông truyên nhiêu bia m i la đa đ ̉ ở   c miêu ta b i

ậ ệ ự ươ (Kis­Varga, 1988), trong đó năm v t li u c c d ng (Fe, Cu, Ge, Mo, và Ag) đã đ ượ   c

ổ ở thay đ i b i m t c  ch  t ộ ơ ế ừ .

ộ ạ ủ ứ ạ ọ ượ ấ ạ ạ ố ề L c n i t i c a b c x  hãm năng l ợ   ng th p t o ra lo i  ng ít nhi u phù h p

ượ ấ ̣ ệ ử ụ   ng th p (nghĩa là., <2 keV). Do đó, vi c s  d ng

ể đ  kích thích vach tia X năng l ́ ́ ́ ́ ơ ệ ọ ộ ạ ụ ể ụ ứ ề ̣ ̣ chung bi han chê đôi v i các  ng d ng c  th  mà vi c l c n i t i và ti m năng cho các

ẽ ủ ỗ ố ế ẫ ặ ọ ớ ố ợ ớ kh p n i hình h c ch t ch  c a các ch   ng anode đ n m u là l ự   i ích l n. Trong th c

́ ́ ộ ế ế ố ớ ộ ế t , trong m t thi t k , các  ng Watkins Johnson đã không có m t bia khep kin v i các

ế ợ ớ ỗ ế ẫ ượ ầ ử ổ c a s , mà khi k t h p v i các l bên trong bia, d n đ n thông l ng đ u ra th p t ấ ừ

ữ ả ạ ộ ố ố ố ạ   các  ng và, do đó, gi m đ  nh y. Cu i cùng, các  ng này là không h u ích khi ho t

ở ệ ụ ạ ự ấ ấ ở ộ đ ng ề  các bia. Đi u này làm

đi n áp th p (Skillicorn, 1982) do s  h p th  m nh  ́ ́ ặ ử ổ ố ố ạ ả ề ắ ơ ớ ự   cho chung it nhi u nh y c m h n so v i bia r n, bên ho c c a s  cu i  ng cho các l a

ế ố ọ ộ ượ ủ ệ ớ ị ch n thú v  các y u t ự ệ  ánh sáng trong s  hi n di n c a m t l ng l n các nguyên t ố

ơ ặ n ng h n.

́ ̃ III. Detector ban dân

̀ ́ ̃ ́ ư ở ̣ ̉ ̣ ̣ ̣

́ ́ ̀ ́ ̣ ơ ượ ượ ́ ơ ơ ̣ ̣ ̣ ̉ ̣ ̣ c biên thanh tin hiêu điên v i biên đô ti lê v i năng l Detector đ

ng t ́ ̀ ́ ́ ́ ̀ ́ ́ ̣ ử ử ̉ ̣ ̉ ̣ ̣ ̀   Trong  loai   Detector  nay,   tông   b c   xa   ion  hoa   tao  ra   b i   môi  photon   tia   X  đâp  vao ́ ́ i. Đăc biêt thiêt   ́ ̀ ơ  va x  ly đê duy tri đô tuyên tinh cua tin hiêu điên ap v i xung ban đâu. ́ kê khôi điên t

́ ́ ̃ ́ ́ ượ ự ̣ ̣ ̣ ̉ ̉ ̣ Môt bô phân tich biên đô đa kênh tich luy phô năng l

́ ̀ ́ ̀ ̀ ̃ ́ ơ ở ượ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣

bô nh . B i vi viêc phân tich năng l ̀ ng cua cac s  kiên liên tiêp trong ̀ ng không phu thuôc vao bât ky viêc nhiêu xa nao ̀ ̀ ́ ́ ở ́ ơ ̣ ̣ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ̉   hoăc tâp trung vao tia X b i Detector, hinh hoc cua hê thông thi không nhay v i vi tri cua

́ ̃ ạ ệ ộ ́ ơ ở ự ươ Detector đôi v i mâu. M t ngo i l là ng 10), khi các

phân c c kích thích XRF (Ch ́ ướ ể ượ ử ụ ể ề ặ ̣ ̣ ̣ ̣ ị góc đ nh h ng có th  đ c s  d ng đ  ngăn ch n n n phông tan xa. Viêc đô nhay

́ ̀ ệ ầ ẫ ấ ọ ộ ́ ơ ̣ ̣ ố   kem  này v i hinh h c và viêc đăt Detector hi n g n m u cung c p cho m t góc kh i

́ ơ ế ệ ệ ọ ượ ớ l n và hi u suât hình h c cao. Ngoài ra, c  ch  mà các tín hi u ion hóa đ c đo không

ự ộ ượ ẹ ệ ồ ị ớ ạ b  gi i h n trong m t khu v c năng l

ờ ủ   ng h p, do đó cho phép phát hi n đ ng th i c a ́ ̃ ạ ộ ủ ư ạ ạ ộ ộ ̣ ợ ổ tia X trên m t ph m vi ho t đ ng r ng c a quang ph  phát x . Nh ng thuân l i chinh

́ ́ ̀ ấ ừ ể ệ ồ ờ ơ ̉ ̣ ̣ ủ c a EDXRF xu t phát t kha năng đ  phát hi n đ ng th i, v i hiêu suât hinh hoc sao

̃ ư ư ̉ ̣ ́ cua nh ng tia X đăc tr ng đa nguyên tô.

́ ́ ̀ ̣ ̣ ̣ A. Câu tao va nguyên ly hoat đông:

́ ́ ́ ́ ́ ̀ ́ ́ ́ ̃ ́ ượ ơ ̣ ̉ ̉ Cac yêu tô phat hiên năng l n tan săc thi đ n gian., câu truc diode ban dân chi ra trong

́ ̀ ́ ́ ̀ ́ ́ ơ ̣ ̉ ̣ ̣ ̉ ̣ ̣ hinh 10. Vi du thê hiên môt câu truc điên hinh đôi v i lithium bi lêch trong detector

̃ ̀ ̀ ́ ̀ ư ơ ư ̣ ̉

́ ̀ ̃ ́ ̃ ́ ̀ ́ ̀ ự ư ̣ ̣ ̣ ̣ ̉ silicon (Si), măc du nh ng thanh phân c  ban giông nh  detector germanium siêu tinh ́ khiêt va nh ng detector ban dân khac. Thiêt bi nay đ c chê tao trên môt hinh tru mong

́ ̃ ́ ́ ́ ̀ ư ́ ơ ̉ ̣ ̣ ̉ ̣ ầ ớ   cua vât liêu ban dân siêu tinh khiêt v i chinh l u p hay n tiêp xuc trên bê măt. Ph n l n

ặ ượ ệ ự ộ ồ ộ ấ ư ủ ấ ạ ở do.

ậ ệ các v t li u đ ̀ c đ c tr ng b i m t n ng đ  r t th p c a các h t mang đi n t ́ ́ ̀ ̣ ượ ̣ ự ̣ ử ự ơ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ Viêc giam nông đô đ

́ c th c hiên v i viêc s  dung cac vât liêu c c ky tinh khiêt, trong ̀ ́ ̀ ́ ợ ̣ ̣ ̣ ̉ ̀ ươ ng h p cac detector HPGE hoăc thông qua viêc lam cân băng điên tich cua silicon tr

̀ ́ ́ ơ ư ợ ươ ̣ ̣ loai p v i lithium la nguyên t ́ ̀  cho đôi v i tr ̀ ơ ươ ng h p detector Si. Môt ki1hc th ́ ̣   c đăc

2 va đô day la 3­5mm. ̀

́ ́ ̀ ̀ ́ ơ ư ̣ ̣ ̣ ̣ ́ ̉ ơ tr ng đôi v i detector tinh thê v i diên tich hoat đông 1080 mm

̀ ể ệ ế ọ ̣ ̣ Trong hình h c th  hi n trong hình 10, các vung lithium khu ch tán hoat đông

́ ́ ̀ ề ặ ́ ộ ơ ư ạ ườ nh  là m t l p n tiêp xuc và các hang rào b  m t kim lo i (th ộ ớ ng là m t l p Au đ ượ   c

́ ̀ ụ ụ ư ơ ơ ượ ̉ ố b c h i) ph c v  nh  là l p phan hôi p. Khi đi ố ượ t đ ả c đ o ng ́ c thiên ap, b t k ấ ỳ

̃ ̀ ư ầ ớ ự ứ ụ ỏ ̣ ́ nh ng chât mang còn l ạ ượ i đ c quéttoan bô ra kh i ph n l n các lĩnh v c  ng d ng và

̀ ̀ ̃ ̀ ̀ ́ ượ ạ ư ộ ạ ộ ̣ ̉ ̣ c t o ra. Trong điêu kiên nay chi co nh ng dong hiên

ả m t vung suy gi m ho t đ ng đ ́ ̀ ̃ ́ ́ ̃ ̀ ̀ ̀ ́ ̣ ự ư ̣ ̉ ̣ ̣ ̣

́ ́ ̃ ̣ ượ ̣ ̣ ̉ ̣ ̉ ̣ ̣ ̉ ̉ ̉ tao ra nhiêt đ

́ ́ ̃ ̀ ̣ ư ư ̣ ̣ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ hanh gi a cac điên c c tiêp xuc tai môi đâu cua diode hinh tru la do cac hang mang điên ̃   c kich thich trên môt dai hep cua vât liêu ban dân. Đê giam thiêu nhiêu ̀ ̀  cac hat mang điên tao ra, nh ng detector tinh thê vân hanh tai nhiêt đô thâp, ma

̀ ́ ̃ ́ ́ ̀ ượ ư ở ̣ ̉ nhiêt t ̀ ươ ng đ th

̃ ư   c lam mat b i môt Dewar đa hut chân không ch c đây nito long. Nh ng ́ ̀ ́ ́ ̃ ́ ́ ̉ ượ ươ ươ ̣ c ap dung (xem ch ng phap lam mat khac cung co thê đ ng 3. C. ) ph

́ ̀ ́ ̣ ượ ư ̉ ̣ ̣ Hinh 10. Tiêt diên t ng tac cua môt detector Si đăc tr ng

́ ̀ ̀ ̣ ̉ ̣ ̣ ̉ Khi môt tia photon X t ́ ơ i thê tich hoat đông (vung ngheo) cua diode, nó th ườ   ng

́ ̃ ể ạ ụ ệ ấ ằ ộ ố ở ơ ỏ ươ t ng tác b ng cách h p th  quang đi n đ  t o ra m t lô tr ng ậ    l p v  bên trong v t

ẫ ệ ệ ử ộ ̣ ớ li u bán d n cùng v i m t quang đi n t ầ  tràn đ y năng l

ể ạ ử ể ề ẫ ạ ớ ̣ ươ t ng tác v i các nguyên t

̀ ế ụ ượ ế ế ấ ượ   ng. Electron quang điên này  trong m ng tinh th  bán d n đ  t o ra nhi u căp ion có   ̀ ư   ng ion hóa th p. Quá trình này ti p t c cho đ n khi các electron đ n va d ng năng l

́ ắ ớ ướ ủ ể ượ ̣ ̉ ̉ ̉ tai điêm cuôi cua dai, đó là ng n so v i kích th c c a tinh th . Năng l ế   ng liên k t

ỗ ố ượ ụ ể ế ầ ấ ỏ ớ v i các ch  tr ng v  bên trong cũng đ c h p th  trong tinh th , trong h u h t các

ườ ự ề ặ ạ ợ ượ tr ng h p sau đây s  phát x  electron Auger ho c nhi u tia X năng l ấ ng th p và tái

ấ h p thu.

̀ ̀ ế ả ủ ộ ố ượ ờ ủ ữ ả ấ

K t qu  c a nh ng quá trình ion hóa nhiêu lân là s n xu t th i c a m t s  l ́ ớ   ng l n ́ ̃ ́ ̃ ư ủ ự ̣ ̉ ̣ do trên thê tich nhay c a detector. Nh ng chât mang tich ́ các căp lô trông electron t

̀ ̣ ự ượ ượ ừ ̣ điên t do đ c tao thanh t ̀ ư ộ  m t đám mây mà t

c tách ra b i tr ́ đó chúng đ ́ ̀ ́ ́ ́ ̣ ự ượ ́ ơ ̣ ̉ gradient. Măt tr ́ ̣ ươ c detector đ ̀ ở ươ   ng ́   c tiêp cuc v i điên c c co thê la 500V , vi du đê thu hut

̀ ̃ ́ ̀ ́ ̃ ́ ́ ́ ́ ̀ ư ̉ ̣ ̣

lô trông va đây lui cac electron, nh ng đam mây tich điên âm sau nay, đam mây tich điên ̀ ̃ ́ ́ ́ ̀ ́ ượ ượ ươ ́ ơ ư ̉ ̣ ̉ c quet v i nh ng tiêp giap sau va đ c biên đôi băng ph ng tiên cua FET

́ âm đ ̀ ố ạ ệ ượ ậ ̣ ̣ ̣ ̣ ́ thanh môt xung điên ap khuêch đai. S  h t mang đi n đ ỷ ệ  l ớ  thu n v i năng

́ ̀ c tao ra t ́ ủ ơ ư ậ ố ̉ ̣ ượ l ng c a các photon tia X t ́ i trên detector. Nh  v y, kêt qua la s  điên tich thu đ ượ   c

ộ ớ ầ ượ ỷ ệ ộ ậ ượ ủ ệ trong m t xung đi n áp có đ  l n l n l t  t l ớ  thu n v i năng l ng c a các photon

ệ ượ đ c phát hi n.

̣ ̣ ̉ B. Vât liêu tinh thê:

̃ ́ ̃ ́ ́ ́ ̃ ̀ ư ượ ̣ ̉ ̉

́ Nh ng đăc tinh cua phô kê ban dân tia X phân tan năng l ́ ́ ́ ̀ ́ ̀ ư ư   ng băt nguôn t  nh ng ̀ ̀ ́ ̣ ượ ử ̣ ̉ ̣ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ thuôc tinh cua vât liêu đ ̉  c s  dung đê lam thiêt bi cho chinh no. Măc du cac tai liêu phô

́ ̃ ́ ́ ̀ ế ị ự ệ ử ụ ̣ biên cho thiêt bi ban dân trong EDXRF la Silic, các thi t b  d a trên vi c s  d ng các

ấ ủ ư ẫ ấ ặ

ượ ử ụ ứ ộ ữ ệ ặ ặ ở ợ h p   ch t   germanium   ho c   ch t   bán   d n   nh   th y   ngân   (II)   iodide   (HgI2),   CdTe, t, nh ng̃ ư nh ng m c đ  khác nhau. Đ c bi CdZnTe, ho c khí cũng đã đ c s  d ng

ủ detector iode th y ngân (II) (Swierkowski et al, 1974;.. Slapa et al, 1976; Ponpon và

ượ ử ụ ứ ả Siskind, 1996)  đã đ ẩ   ả c s  d ng thành công trong c  nghiên c u và các s n ph m

̃ ươ ề ạ ươ ư ế ị ớ ợ ở ệ ấ th ng m i trong nhi u năm. Tr ́ c đây nh ng thi t b  v i hi u su t thích h p nhi ệ   t

ề ứ ệ ầ ơ ế ị ộ đ  phòng đã bay v  s  m nh không gian. G n đây h n, các thi t b  đã đ ượ ử ụ   c s  d ng

ổ ế ầ ợ ạ ộ ủ ệ ộ ườ trong quang ph  k  EDXRF c m tay mà l i ích c a ho t đ ng nhi t đ  môi tr ng, có

ặ ệ ệ ứ ệ ườ ho c không có nhi ủ t đi n (Peltier) làm mát c a các transistor hi u  ng tr ng (FET),

ượ ự ệ ̣ đã đ ̀ ấ ủ   c khai thác thành công. Iwanczyk et va công s  (1996) đã so sánh hi u su t c a

̃ ̃ ư ứ ư ụ ọ HgI2, Si PIN photodiode, và nh ng detector CdTe cho nh ng  ng d ng quan tr ng  sau

ả ớ ̃ư ượ ế ạ ế này. Nh ng m ng l n lên đ n 100 máy dò HgI2 cũng đã đ c ch  t o (Iwanczyk et al,

̀ ự ệ ̣ 1995;. Patt va công s ., 1995). Dabrowski et al. (1981) đã thành công trong vi c thi ế   t

ế ạ ử ư ậ ặ ố ỷ ệ   ế k , ch  t o, nh ng detector đ c tr ng HgI2 trong su t hai th p k  qua và công vi c

ể ế ế ề ủ ạ ủ ọ c a h  nên đ ượ ư ấ c t v n đ  bi t thêm chi ti ọ t v  các lo i quan tr ng này c a detector

́ ặ ượ ử ụ ộ c s  d ng r ng rãi cho các

EDXRF. M c dù germanium siêu tinh khiêt (HPGe) đ ́ ệ ử ư ể ế ả ủ ộ ả ủ detector trong kính hi n vi đi n t nh  là k t qu  tôt c a đ  phân gi

ớ   i c a nó so v i ́ ́ ệ ử ụ ổ ế các detector Si (Li), vi c s  d ng các detector HPGe là ít ph  bi n trong phep phân tich

ế ự ấ ề ậ ộ ̉ ể ằ   phô photon kích thích EDXRF. M t lý do cho đi u này thi u s  ch p nh n có th  n m

̃ ộ ươ ể ệ ̣ ở ườ  c ng đ  cao thoát cao (xem ch ng. III.E.1) mà  có th  can thi p manh me vào phân

tích v t.ế

ả ệ ế ệ ệ ộ ̉ B ng 2 li t kê các thu c tính có liên quan đ n vi c phát hi n tia x cua Si, Ge, và

ổ ế ấ ượ ử ụ ổ ế ư ữ ậ ệ HgI2, đó là nh ng v t li u ph  bi n nh t đ ̣   c s  d ng trong quang ph  k  th ng mai

ậ ệ ư ấ ẫ ẳ ạ ạ ợ ộ EDXRF. M t lo t các v t li u h p ch t bán d n khác, ch ng h n nh  GaAs, CdTe, và

ượ ử ụ ụ ể ụ ứ ặ ặ ệ CdZnTe, đã đ c s  d ng cho các  ng d ng trong đó các đ c tính c  th  là đ c bi t có

̃ ̀ ư ấ ợ l

i. Nh ng tính ch t này bao gôm sau đây ́ ́ ử ơ ố ̣ ươ ệ cao h n cho tăng tiêt diên t S  nguyên t ng tac quang đi n

ỉ ệ ơ ở ấ ệ ộ ̣ ̉ ̣ ̉ Đô chênh lêch dai rông đê rò r  nhi t th p h n nhi t đ  phòng

́ ươ ượ ỏ ơ ớ ứ ộ ̣ ̣ ̉ ̣ Đô chênh lêch thâp t ng trung bình nh  h n đê tao ra

̃ ng  ng v i m t năng l ́ ặ ộ ả ̣ ̉ ̣ các căp c p electron, lô trông (Knoll, 1979), trong đó cai thiên đ  phân gi i năng

ượ l ng.

ị ẳ ệ ự ế ạ ố ượ Kh ng đ nh l ữ c đó gi a năng l ng photon và

i các m i quan h  tr c ti p mô t ́ ́ ệ ̣ ̉ ̣ ố ạ s  h t mang đi n và, do đó tin hiêu thu đ ượ ư c t ả ướ  tr ̀  cac Detector cua môt photon tia X,

1 (K­L3) ma cò

(cid:0) ̃ ́ ̀ ̉ ử ̣ ư ư ̣ ̉ ̣ ̉ ng ̀ ươ i ta co thê s  dung d  liêu t ́ ̀  bang 2 trong vi du sau đê do CaK ́

ượ năng l

ng 3.691 KeV. ́ ̃ ́ ượ ̣ ̣ Không co căp electron – lô trông đ c tao ra  = 3691 / 3.86  = 956

19 C

́ ̣ Điên tich electron = 1.6x10

Do đó

1 t

16 C

(cid:0) ́ ̣ ư ươ ̣ ́ Hat tich điên t ̀  CaK ng tac  = 1.53x10

ả ử ộ ạ ầ ủ ệ ế ạ ả ồ Gi ế    s  m t đi n dung ph n h i trong giai đo n khu ch đ i đ u tiên c a 0,1 pF, k t

ệ ả ầ qu  xung đi n áp đ u ra là 1,53 mV.

́ ể ấ ầ ừ ề ̉ ủ ệ ọ T  đi u này, chúng ta có th  th y t m quan tr ng đang kê c a các tín hi u liên quan.

ỗ ự ấ ớ ế ề ẫ ượ ự ệ ệ ế ế ữ Đi u này đã d n đ n nh ng n  l c r t l n đã đ c th c hi n trong vi c thi t k  các

ể ả ể ấ ả ệ ử ử ễ ệ ệ ệ ố h  th ng phát hi n và x  lý tín hi u đ  gi m thi u t ồ t c  các ngu n nhi u đi n t mà

ẽ ả ưở ẽ ớ ế ệ ấ ạ ượ ng r t m nh m  v i các tín hi u tìm ki m đ c.

ế n u không s   nh h ̀ ̃ ́ ư ̣ Thêm vao đo thông th

̀ ̀ ươ ng nh ng detector Si(Li), Si PIN (Haselberger et al, 1996;.. ̃ư

́ ữ ầ ẵ ở ̣ ̣ ̣ ̉

́ ̀ ̀ ̀ ̀ ̀ ̀ ́ ̀ ư ̣ ̣ ̉ ̉ ̣ Cesareo et al, 1996) va nh ng detector Si trôi (Lechner et al, 1996;.. Bertuccio et al, ́ 1996) cũng đã tr  nên có s n trong nh ng năm g n đây.  Diên tich hoat đông cua cac 2 va đô day cua vung ngheo la 300mm, no lam giam hiêu ̀  3­10 mm ̀ ươ ng t

́ ươ ̣ ̣ thiêt bi nay th ́ suât viêc phat hiên (xem ch ớ ng . III.F) so v i máy dò Si (Li).

̃ ̀ ầ ế ượ ả ớ ̣ ̉ Trong ph n sau, các chi ti ̀ ậ   c th o lu n, v i tâm

t vân hanh cua detector se đ ́ ́ ạ ộ ặ ệ ữ ̣ ̉ quan trong đ c bi t vào nh ng khía c nh tác đ ng trong phep phân tich phô EDXRF.

́ ́ ́ ồ ượ ệ ổ ư ̣ ̉ ̉ Chúng bao g m đô phân giai năng l ng cua detector, hi u suât ghi, đap  ng ph , và

́ ̉ ệ ố ế năng suât cua h  th ng đ m.

̀ ̣ ̣ ́ C. Hê thông lam lanh:

̃ ̀ ự ầ ế ể ả ệ ử ủ ệ ố ự S  c n thi ể t đ  gi m thi u nhiêu đi n t ọ    c a h  th ng detector là c c ky quan tr ng

̃ ộ ả ượ ố ấ ồ ể ạ ượ đ   đ t  đ c   đ   phân  gi i  năng  l ng   t t   nh t.   Các   ngu n   gây  nhiêu  chính  trong

ấ ừ ế ệ ủ ệ detector chính nó là dòng rò, mà xu t phát t ự

́ ̣ ủ ụ ộ ệ ủ ạ ̣ không hiên diên c a tia X, ví d , dao đ ng nhi ạ  các th  h  c a các h t mang đi n trong s ́ ư ệ  ể t c a m ng tinh th  detector.  Bât c  h

ố ượ ử ụ ể ả ụ ủ ể ỉ th ng làm mát đ c s  d ng, m c đích c a nó là đ  gi m thi u rò r , và nhi ệ ộ ấ   t đ  th p

̀ ự ủ ỉ ơ ỏ ệ ộ ể ̉ ̣ ̣ ơ ơ h n, s  rò r  ít xay ra h n. Nhiêt đô sôi c a Nit l ng la (77 K) là nhi t đ  đi n hình

ể ể ỏ ộ ượ ử ụ đ ặ c s  d ng cho các tinh th  detector, m c dù các FET có th  đòi h i m t nhi ệ ộ  t đ

̃ ườ ể ả ể ố ơ ự ủ khác nhau và th ng cao h n đ  gi m thi u t i đa s  đóng góp nhiêu c a nó và, do đó,

ượ ộ ả ố ư detector có đ c đ  phân gi i  u. i t

́ ̀ ́ ự ầ ế ả ả ệ ộ ạ ộ ế ế ẩ ậ S  c n thi t ph i gi m nhi ̀ t đ  ho t đ ng la cân thiêt cho cac thi

̃ t k  c n th n trong ́ ́ ệ ộ ườ ủ ể ̣ ̣ nhi t đ  môi tr ̉  ư ng c a tinh th  detector. Nh ng chât cach nhiêt hiêu qua ệ ừ t t

̀ cách nhi ̀ ạ ượ ể ắ ằ ườ ̉ ầ c b ng cách rao quanh các đ u dò (tinh th  và FET) l p ráp điên hinh th

ng đ t đ ̀ ̀ ể ộ ượ ể ạ ơ ấ ̉ ̣ trong m t buông tinh thê điêu lanh. Đ  năng l ng tia X th p (<2 keV) đ  đ t t ́ i tinh

ể ườ ữ ạ ở ử ổ ỏ ượ ộ ng đ i b i c a s  m ng berili m t (th l

ử ổ ỏ ữ ấ

ớ ớ ủ ả ỉ ủ ̉ ả ằ ẵ ở

ử ổ ẽ ử ổ ấ ỳ ượ ậ ả ườ   th  phát detector, chân không th ng c gi là 5­50 (cid:0) m). (Hình 11). Trong nh ng năm g n đây, các c a s  m ng nh t (5, 8, và 12 ầ (cid:0) m) đã tr  thành có s n v i l p ph  b o đê đ m r ng không có rò r  c a He thông qua c thông qua các c a s  s  làm suy gi m chân các c a s  Be. B t k  Heli nh n đ

̀ ế ẫ ệ ộ ỉ ệ ệ ấ ̣ ̣ không cao trong bô điêu nhiêt và d n đ n tăng nhi t đ , rò r  đi n, và hi u su t suy

gi mả

́ ́ ầ ẽ ơ ấ ủ ả ầ ộ ̣ Cách ban đ u và có l ̀  đ n gi n nh t c a m t hê lam mat detector là găn đ u đo

̀ ̀ ộ ộ ể ộ ơ ỏ ứ ̣ ạ thông qua m t h i bô lam l nh đ  m t dewar ch a nit

́ ̀ ̀ ̃ ́ ́ ̀ ̀ ̀ ư ư ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ ́ ̣    l ng (LN). Chinh dewar la môt ̀ ̀ ơ thanh phân ph c tap đê tao ra hiêu suât cao va keo dai th i gian vân hanh. Nh ng bô điêu

́ ́ ̀ ư ượ ề ̣ ̣ ̣ ̣ ̉ ̉ c quay  vòng qua nhi u chu

nhiêt hiên đai cung câp đô phân giai tôi  u va kha năng đ ̀ ́ ̀ ̀ ̀ ́ ̀ ượ ̣ ̉ ̣ ̉ ỳ k  lam nong / lam lanh ma không lam giam hiêu suât. Cân bô sung l

̀ ́ ̀ ́ ng nit ̀ ợ ơ ́ ơ ư ư ̉ ̉ ̉ ̉ ̣ xuyên. Đê giam thiêu tân sô bô sung, dewar l n la thich h p h n măc du l u gi

̀ ́ ́ ̀ ́ ́ ̀ ́ ̃ ̀ ơ ươ    th ng ̃  trong ̀ ̀ ơ ̣ ̉ ̣ ̣ ̉ ̉ môt th i gian dai co thê dân đên môt hê thông kha công kênh. Thê tich LN điên hinh

̀ ộ ố ệ ố ể ử ụ ố ượ ặ ớ th ̀ ươ ng la 7­15L, m c dù m t s  h  th ng l n có th  s  d ng kh i l ế ng lên đ n 25 L

ộ ố ơ ể ử ụ ỏ ầ ọ ườ ặ ơ ị và m t s  đ n v  nh , c m tay có th  s  d ng 1 L ho c ít h n. Trong m i tr ợ   ng h p,

sau đây là quan tr ng:ọ

̀ ỉ ử ụ ơ ỏ ặ ỏ ệ ộ ẽ ̉ Ch  s  d ng nit l ng: không khí l ng, m c dù yêu câu dai nhi t đ , s  chia ra,

ệ ấ ộ ọ ơ ổ năng su t O2, đó là m t nguy c  n  trong phòng thí nghi m hóa h c.

̀ ả ả ằ ướ ụ ẩ ở Đ m b o r ng không có n c đá hay b i b n ượ ử  c s

trong các binh LN đ ̃ ệ ủ ướ ự ệ ụ ẩ ể ụ d ng. S  hi n di n c a n c đá hay b i b n trong dewar có th  gây ra nhiêu, có th ể

́ ́ ả ộ ả ượ ụ ẩ ể ượ ươ làm suy gi m đ  phân gi i năng l ng. N c đa và b i b n có th  đ ạ ỏ ằ   c lo i b  b ng

ễ ộ ổ ượ ộ ộ ị ớ ụ ộ cách đ  LN qua m t cái ph u đ c trang b  v i m t màn hình dây (ví d , m t đ ng c ơ

ạ ọ ệ ễ nhiên li u kim lo i l c ph u).

́ ́ ̀ ử ủ ̉ ̉ Tuân th  quy trình x  lý LN an toàn. Tránh đô tran và co rac bân theo nit ơ ỏ    l ng

ế ự ủ ư ệ ể ặ ẫ ̣ có th  gây ra đô dòn c a polyme cách đi n dây cáp ho c d n đ n s  ng ng t ụ ừ  t khí

́ ể ượ ắ ớ ộ ẩ ạ ả ọ ̣ ̣ quy n đ c l ng đ ng trên cac bô phân nh y c m v i đ   m.

́ ̀ ế ộ ượ ữ ạ ố ờ ̣ ề ầ Đi u c n thi t là m t detector Si(Li) đ c gi l nh trong su t th i gian ma các thê hiêu

̀ ế ề ượ ự ệ ả ả ̣ ượ ử đ c s  dung. N u đi u này không đ c th c hi n, thi có kh  năng x y ra thi

̀ ủ ụ ể ừ ̣ ̣ ̉ ̣ cho các bô phân cua detector, ví d , viêc di chuy n c a các ion Li trôi t vung bu tr ệ ạ   t h i ̀ ̀ ư

̃ ẽ ̣ ế ể ề ả ủ c a tinh th . N u đi u này x y ra, các detector s  bi lôi, và vì lý do này, nó là bình

́ ườ ộ ệ ố ố ớ ắ ự ộ ượ ệ ố ự ệ ̣ th ng đ i v i m t h  th ng thê hiêu ng t t đ ng đ c th c hi n. H  th ng nh ư

ườ ộ ả ử ụ ế ệ ộ ặ ả ể ắ ứ ̣ ậ v y th ng s  d ng m t c m bi n nhi ế t đ  ho c c m bi n m c LN đ  t ́ t thê hiêu

̃ ́ ườ ẳ ấ ạ ợ ư ̉ cua detector trong tr ng h p dewar  m lên. Nh ng detector khac, ch ng h n nh ư

́ ế ầ ế ư ẫ ̣ HPGe siêu tinh khi t mà trôi là không c n thi

̀ ̀ ể ị ộ   t, không bi câm nh ng v n có th  b  m t ̀ ề ế ừ ầ ̣ ượ ắ ̣ ̣ ̣ ̣ ố ấ s  v n đ  n u chu ky nhiêt lăp lai nhiêu l n, tr  khi l p ráp bô điêu nhiêt đ ế ế  t k c thi

ệ ể ề ặ đ c bi t đ  làm đi u này.

̀ ệ ử ụ ự ơ ủ ế ẫ ả ộ ̣ ̉ S  đ n gi n c a viêc đô đây LN trong dewar d n đ n vi c s  d ng r ng rãi

ệ ố ệ ượ ở trong các h  th ng EDXRF. Tuy nhiên, khó khăn trong vi c có đ c LN vùng sâu

ặ ầ ế ộ ả ế ự ẫ ờ vùng xa, ho c c n thi t cho m t gi i pháp không có LN, đã d n đ n s  ra đ i trong

ủ ậ ỷ ệ ệ ứ ệ ặ ạ ơ ̣ ̣ th p k  qua c a nhi t đi n (hi u  ng Peltier) làm mát ho c bô phân làm l nh c  khí.

ể ử ụ ệ ứ ơ ̣ ̣ Các bô phân c  khí có th  s  d ng các hi u  ng Joule ­ Thompson (T­J) Hay m t s ộ ố

ư ể ỳ ượ ệ ộ ơ ả ở ầ ợ chu k  khác nh  chu trình Stirling đ  có đ c nhi t đ  LN c  b n đ u dò. L i ích

ủ ế ủ ươ ự ệ ấ ề ộ ệ ch  y u c a ph ng pháp này là không có s  khác bi t trong hi u su t v  đ  phân

ả ượ ừ ệ ố ườ ư ̉ gi i năng l ng cua detector t các h  th ng dewar LN thông th ng, nh ng làm mát

̃ ố ượ ạ ớ ư ớ ứ ạ đi kèm v i hình ph t ph c t p tăng lên, chi phí, và s  l ng l n. Nh ng detector HPGe

ườ ệ ộ ủ ơ ỏ ể ử ụ ạ ộ ể ế ị mà th ầ ng c n nhi t đ  c a nit l ng đ  ho t đ ng, có th  s  d ng các thi t b  làm

̃ ́ ạ ộ ư ư ẽ ơ ở ệ ộ ̣ mát c  khí, nh ng nh ng detector khac mà s  ho t đ ng nhi

ơ t đ  cao h n, măc dù ̀ ́ ả ượ ể ử ụ ấ ấ ố ớ ợ ̣ ớ ộ v i đ  phân gi i năng l ng xu ng c p, r t thích h p đ  s  d ng v i hê lam mat nhi ệ   t

ệ ệ ứ

đi n (hi u  ng Peltier).  ̀ ́ ̀ ́ ́ ̀ ́ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ̉ ̣

Bô lam mat Peltier co thê cung câp môt bô điêu nhiêt liên khôi/detector nho gon ̀ ̀ ề ấ ượ ủ ệ ̉ ng đi n cung c p làm mát c a nó. Nhi u c p làm mát có th  đ ể ượ   c ma đoi hoi năng l

oC đ n t

ấ ể ế ố ườ i đa là

̀ ấ (cid:0) T (3­6), t ừ  môi tr ́ ̃ ̀ ư ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ử ụ s  d ng đ  cung c p làm mát  120oC . Trong nhiêt đô phong la 20

ng xung quanh la 50̀ oC, nh ng may lam lanh lam viêc th ̀ ̀ ̃ ̀ ́ ̀ ́ ̀ư ợ ̉ 30 – 90 vi t

ượ ươ ươ ̣ ̉ ̣ ̀ ươ ng trong pham oC phù h p cho Si PIN, HgI2 va nh ng detector ro ri rât thâp Si(Li). Đô ̣  ư ́ ng. III.D) th ̃ ̀ ng săn co

phân giai năng l ̀ ng trong pham vi 200 – 300 eV  (xem ch ̀ ́ ̀ ượ ươ ạ ớ ̣ ̉ ̉ ̃ ́ ư ơ v i hê thông nay va kê ca nh ng detector Si PIN va HgI2 đ ̣  ng m i hóa v i bô c th

̀ ́ ́ ̀ ằ ầ ơ ̣ lam mat Peltier. G n đây h n,  bô lam mat Peltier làm mát b ng Si dò trôi, trong đó cung

ả ượ ố ơ ớ ượ ể ộ ấ c p đ  phân gi i năng l ng t t h n so v i 150 eV, đã đ c phát tri n (Lechner et al,

ươ 1996;.. Bertuccio et al, 1996) và bây gi ờ ượ  đ c th ạ ng m i hóa.

ượ ̣ ̉ D. Đô phân giai năng l ng

ộ ả ượ ủ ệ ổ ế ủ ẫ ả Đ  phân gi i năng l ộ ệ ố   ị ng c a h  ph  k  bán d n xác đ nh kh  năng c a m t h  th ng

́ ấ ị ể ả ế ặ ư ừ ẫ ườ ượ nh t đ nh đ  gi i quy t đ c tr ng tia X t m u đa nguyên tô. Nó th ng đ ị c đ nh

́ ̀ ̣ ộ ộ ở ử ự ủ ề ̣ n a chiêu cao c c đai (FWHM) c a phân bô chi u cao xung

nghĩa là toàn b  đô r ng  ́ ́ ượ ộ ơ ạ ộ ượ ộ ự ự ị thu đ c đôi vôi m t tia X đ n năng t i m t năng l ọ   ng xác đ nh. M t s  l a ch n

ậ ượ ượ ượ ọ ̣ ̣ ̉ ̀ ng tia X la cac đinh đ c đô phân giai là tr ng l ng trung bình

̀ ồ ̣ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ tai vach

́ ́ ệ ủ thu n ti n c a năng l   K(cid:0)   cua Mn tai vach 5,895 keV, tai vach nay là có s n t ẵ ừ ạ ượ ̣ ̉ ̉ phóng x  55Fe. Vach tia X l p K cua Mn co năng l ị  ồ  các ngu n đ ng v ̀ ́ ̀ ́ ng đu thâp ma đong gop vao

ươ ứ ̉ ng  ng) FWHM cua vach ề ộ  và chi u r ng n i t ộ ạ ủ   i c a

́ ́ ở ơ ̣ K(cid:0) 1+ K(cid:0) 2 (5,898 và 5,887 keV, t ỏ ả ể ượ ề ̣ các dòng khí th i có th  đ

ư ượ ụ ệ ̣ ̉ tr ng năng l ng cao (ví d , vach K cua Mo) mà vi c tách đôi

ộ ạ ủ ả ả ượ ấ ̣ ộ r ng n i t i c a các dòng khí th i ph i đ ́ ố ớ   c b  qua. Đi u này là không đúng đ i v i cac tia X đăc K(cid:0) 1+ K(cid:0) 2  và chi uề     c xem xét. Hình 12 cho th y đô cao xung

̀ ượ ấ ừ ộ ̉ ̣ ̉ ̉ ̣ ̣ ̉ cua môt phô điên hinh tai vach K cua Mn đ c l y t ồ  m t ngu n 55Fe.

2 Si(Li) đ t đ

̃ ư ạ ượ ̣ ̣ ̣ ̉ ̉ ̣ ̀ Công nghê hiên đai điên hinh cua nh ng detector 30mm c đô phân

́ ị ấ ư ặ ơ ̉ ̣ ể ạ   giai FWHM tôt h n 140 eV tai 5,9 keV, m c dù giá tr  th p nh  130 eV có th  đ t

ỉ ố ề ấ ượ ố ộ ỉ ủ ượ đ c. Tuy nhiên, con s  này ch  là m t ch  s  v  ch t l ộ ệ ố ng c a m t h  th ng detector

ế ố ộ ế ư ố ố ệ ủ ề ặ ự ệ EDXRF và các y u t khác nh  t c đ  đ m t i đa ho c s  hi n di n c a n n phông

̃ ư ụ ệ ể ậ ọ ề ứ và hi n v t có th  quan tr ng trong nhi u  ng d ng phân tích. Nh ng detector Si PIN

̀ ̀ ́ ấ ị ườ ả lam mat băng Peltier cung c p các giá tr  FWHM th ng trong kho ng 165 ­ 220 eV,

̃ư ượ ộ ủ ự ộ trong khi nh ng detector Si dò trôi thu đ ụ c  <150 eV. Do s  ph  thu c c a đ  phân

ả ượ ộ ế ố ượ ậ ả ướ ặ gi i năng l ng và t c đ  đ m đ c th o lu n d i đây, m c dù nó là đáng chú ý ở

ể ườ ử ụ ể ể ằ ộ đi m này mà ng ứ ộ ớ ủ i s  d ng có th  gây m t m c đ  l n c a ki m soát này b ng cách

ợ ủ ộ ự ọ ế ậ ử làm cho m t l a ch n thích h p c a các thi t l p x  lý xung.

ế ổ ự ạ ỏ ủ ộ N u ng ̀ ộ ộ ươ i ta b  qua đ  r ng v ch ph  t ả   i

́ ́ ́ nhiên c a dòng tia X, đ  phân gi ̃ ượ ̣ ủ ứ ủ ộ ộ ̉ năng l ế   ng thiêt bi c a m t phô kê detector ban dân tia X là m t ch c năng c a hai y u

̀ ́ ố ộ ượ ủ ở ộ ị ố ộ ậ t đ c l p. M t trong s  đó đ ̣   c xác đ nh b i các thu c tính c a detector; cai con lai

ấ ủ ệ ử ụ ử ả ộ ph  thu c vào b n ch t c a quá trình x  lý xung đi n t ộ   ộ ố ệ ố . Trong m t s  h  th ng, m t

ư ̣ ể ượ ệ ấ ệ ố ̣ ̣ module nh  bô tao xung hoăc nh p nháy tín hi u có th  đ c tiêm vào các h  th ng đo

ệ ố ệ ử ộ ậ ủ ấ ỳ ̉ ể ̣ ̉ ườ l ng đ  giám sát đô phân giai các h  th ng đi n t ở ộ    đ c l p c a b t k  đinh m  r ng

́ ủ c a chinh detector.

́ ́ ̀ ươ ̣ ̉ ̉ ̣ ̉ ̉ Phep đo đô phân giai cua vach tia X (

Elec)

̀ ́ ̀ ệ ố ế ợ ử ớ (cid:0) E total) la tông binh ph ̀ ̃ (cid:0) E DET) và k t h p v i các h  th ng x  lý xung đi n t ư   ng cua nh ng đong ệ ử (cid:0) E   ( ́ gop vao qua trinh detector (

ượ ị ở ố ệ ủ ố ̣ ̣

́ ̃ c xác đ nh b i s  li u th ng kê c a quá trình tao ra điên tich́ ủ ố ượ ủ ̉ ̣ Các thành ph n ầ (cid:0) E DET đ ự t ể  do xay ra trong th  tích c a diode. S  l ́ ng trung bình c a cac căp electron lô trông

ể ượ ượ ̣ ở tao ra b i photon t ́ ơ i có th  đ ổ c tính là t ng năng l ng photon chia cho năng l ượ   ng

́ ầ ế ể ả ệ ử ấ ộ ấ ặ ỗ ̣ trung bình c n thi t đ  s n xu t m t căp đi n t duy nh t c p electron­l trông (xem

ươ ế ự ế ộ ượ ề ố ỉ ch ng. III.B). N u s  bi n đ ng trung bình này đã đ ở c đi u ch nh b i các th ng kê

ẩ ẽ ộ ệ Poisson, đ  l ch tiêu chu n s  là:

́ ́ ế ị ế ủ ượ ư ậ Trong các thi ẫ t b  bán d n, các chi ti t c a quá trình mât mat năng l ng là nh  v y mà

̀ ́ ệ ộ ậ ự ệ ả ừ ượ các s  ki n không ph i là tuy t đ c l p và băt đâu t hành vi Poisson đ c quan sát. ra

ượ ư ế ố ự ằ ả ồ ể đi này đ c đ a vào tài kho n b ng s  bao g m các y u t ệ    Fano trong các bi u hi n

ự ế ệ cho s  đóng góp phát hi n đ n FWHM:

́ ̃ Dân đên

̀ ́ ̣ ́ Va săp xêp lai

ượ ế ể ̣ ỗ ố ầ trong đó e là năng l ộ ặ t đ  tao ra m t c p electron­ l tr ng, E là

́ ng trung bình c n thi ̀ ́ ượ ủ ể ả ổ ̣ ̣ năng l ng c a các photon, F la hê sô Fano (xem B ng 2), và các hê sô chuy n đ i 2,35

ể ẩ ố ộ ộ ệ đ  l ch chu n đ  FWHM cho m t phân ph i Poisson.

́ ̀ ể ộ ị ượ ọ ́ ơ ̣ ̉ M t giá tr  tiêu bi u đôi v i detector đóng góp vao đô phân giai, còn đ c g i là phân

ấ ằ ượ ệ ả ể tán, là ~ 120. Ki m tra các giá tr ố   t kê trong B ng 2 cho th y r ng đ i c li

ượ ươ ươ ơ ̣ ̉ ộ ớ v i m t năng l ng t ng đ ị (cid:0)  va F đ ̀ ng, các detector đóng góp vào đô phân giai là ít h n 28%

ợ ủ ả ở ộ ế ớ ả ượ ố ơ ố ớ ườ đ i v i tr ng h p c a Ge so v i Si. K t qu đ  phân gi i năng l ng t t h n này

́ ́ ượ ộ ế ố ể ơ ọ ượ đ c thu đ c đôi v i detector HPGe và có th  là m t y u t ệ ự    quan tr ng trong vi c l a

ấ ị ứ ọ ợ ế ề ặ ế ụ ch n detector cho các  ng d ng nh t đ nh. Tuy nhiên, l i th  v  m t lý thuy t này ở

ả ượ ủ ượ ệ ố ẹ ề ả ộ đ  phân gi ng c a Ge trên Si (Li) đ

́ i năng l ̃ ệ ử ị ủ ố ụ ừ ở ơ ỉ ̉ th ng tr  c a nhiêu đi n t (ví d : t c gi m nh  trong nhi u h  th ng vì s ́  FET). Ngoài ra, các đ nh thoat l p K cua Ge co ự  ́

ộ ạ ấ ấ ế ế ọ ể ẽ xác su t r t cao (xem Sec. III.E.1) có th  s  là m t h n ch  nghiêm tr ng đ n vi c s ệ ử

̃ ư ệ ế ầ ụ d ng detector HPGe trong h u h t các công vi c EDXRF. Nh ng detector HPGe đ ượ   c

ệ ử ơ ể ộ ượ ả ử ụ s  d ng r ng rãi trong kính hi n vi đi n t , n i năng l ng <10 keV có kh  năng đ ượ   c

quan tâm nh t.ấ

̉ ̉ E. Phô gia

́ ́ ả ủ ự ơ ổ ố ặ ả ộ ̣ S  đ n gi n c a ph  vach nguyên t g p ph i trong phep phân tich XRF là m t trong

ợ ủ ớ ươ ổ ử ữ nh ng l i ích chính c a nó khi so sánh v i các ph ng pháp quang ph  nguyên t khác.

ộ ổ ỉ ừ ơ ồ ể Tuy nhiên, m t vài đ nh có th  phát sinh trong ph  EDXRF t

ế ố ẫ ượ ứ ượ ậ ả ̣ ̣ các y u t trong m u và nó là đ ể c chon loc đ  nh n th c đ

ư ệ ấ ế ơ ả ề ố Không gi ng nh  hi u su t đ m c  b n và n n phông quang ph , đ các ngu n khác h n là c b n ch t c a chung.́ ấ ủ ở   ị ổ ượ c xác đ nh b i

ọ ủ ử ổ ả ấ ườ ố ự ự s  l a ch n c a c a s  detector và quá trình s n xu t detector, ng i dùng cu i có th ể

ộ ố ể ữ ả ưở ủ ế ̉ ̉ ̉ ̣ ̣ gây m t s  ki m soát nh ng  nh h ng c a phô gia. Phô hiên diên cho đ n nay, nó là

́ ́ ́ ứ ạ ự ụ ằ ̉ ̣ rõ ràng r ng s  phat liên t c cac đinh b c x  hãm và tan xa Compton (và Rayleigh) sinh

ủ ứ ạ ị ớ ượ ừ ự ươ t  s  t ẫ ng tác c a b c x  thú v  v i m u. Các tính năng này không đ ệ   c coi là hi n

v t.ậ

̉ 1.

̀ ớ ố ớ ượ ấ ơ ớ ̣ Đinh thoat́ ̀ ộ ươ ng đô tia X v i năng l Đ i v i m t c ng cao h n so v i ria h p th ụ SiK , quá trình

ủ ậ ệ ệ ẽ ế ệ ồ ỳ ̉ phát hi n s  bao g m các th  h , qua hu nh quang tia X c a v t li u detector, cua SiK

́ ầ ớ ẽ ự ố ậ ứ ượ ấ ụ ̉ tia X. Ph n l n trong s  này s  t c h p th  trong thê tich detector và

̀ ̀ ́ ̀ ượ ươ ̣ ̣ ̣ ̉ ngay l p t c đ ̀ ng đô cua chum photon. Đây là c  ch c cho c ơ ế

ườ ượ ộ ̉ đóng góp toan bô vao điên tich thu đ ̀ ệ ng cua phát hi n tia X ma đ bình th c mô t ả ướ  tr ấ ữ   c đó. Tuy nhiên, m t xác su t h u

(cid:0) ́ ượ ẽ ỏ ̣ ̉ ̣ ạ h n mà SiK tia X đ

́ ̀ ượ ượ ượ ệ ầ ̉ tich thu đ c cho photon ban đ u đã đ c tao ra s  thoát kh i thê tich detector và không đóng góp điên ́ c phát hi n. Kêt qua la năng l ng tìm th y s ấ ẽ

(cid:0) ả ượ ấ ớ ượ đ c gi m 1,740 keV, đó là năng l ủ ng c a SiK ấ ủ    tia X thoát ra. Xác su t l n nh t c a

(cid:0) ầ ướ ủ ể ừ ̉ đinh thoát phát sinh g n phía tr c c a các tinh th  detector t đó SiK tia X có th  dể ễ

(cid:0) ́ ệ ầ ở ẽ ạ ̉ dàng thoát ra ngoài. Tia   X phát hi n g n đây ,

ẫ  trong thê tich v n s  t o ra SiK ́ ấ ả ề ẽ ượ ụ ướ ấ ớ ề ặ ể ế ậ ư nh ng t t c  đ u s  đ c h p th  tr c khi chung có th  ti p c n v i b  m t bên

(cid:0) ấ ủ ệ ạ ủ ể ngoài c a tinh th  và thoát ra. Xác su t c a vi c t o ra SiK tia X và nó thoát ra là c cự

ệ ứ ể ượ ộ ả ủ ế ỏ ỳ ấ k  th p và hi u  ng này m t cách an toàn có th  đ c b  qua. K t qu  c a quá trình

́ ộ ỉ ổ ượ ấ ơ thoat SiK là m t đ nh cao trong quang ph  thu đ c, đó là 1,74 keV th p h n năng

(cid:0) ́ ́ ́ ớ ỉ ủ ơ ượ ấ ̣ ̉ ượ l ng so v i đ nh c a bô me. Đinh Si thoát đôi v i TiK đ c nhìn th y rõ

ướ ỉ ằ ứ và TiK(cid:0) ươ ̣ ràng, 1,74 keV d i vach Ti K, trong Hình 13 (ch  b ng 1 và 2, t ả   ng  ng) (xem b ng

́ ủ ề ề ầ ợ ượ ̣ ̣ 3). Trong nhi u detector, không đ y đ  điên tich tâp h p v  phía năng l ấ ủ   ng th p c a

(cid:0) ́ ̣ ẽ ấ ỉ ừ ỉ đ nh bô me s  che khu t thoát đ nh Si t TiK .

̀ ̃ ́ ̀ ư ấ ấ ấ ̣ ạ ̣ ́ ơ Xác su t thoát là cao nh t đôi v i nh ng vach gân ria h p thu t i 1,838 keV và

ể ượ ư ả ủ ườ có th  đ c tính nh  mô t ộ ả    c a Statham (1976) và Dyson (1974). C ng đ  gi m

́ ́ ừ ủ ỉ ả ̣ ạ ủ ỉ ế ả nhanh t kho ng 3% c a đ nh bô me t i 2­3 keV đ n kho ng 0,1% c a đ nh bô me ̣ ở

̃ ạ ượ ư ưở ư ể ̉ 10 keV. T i năng l ng trên 10 keV, nh ng anh h ng là không đáng k , nh ng d ướ   i

́ ượ ử ề ề ọ ổ ượ năng l ầ ng này, đi u quan tr ng là ph n m m x  lý quang ph  thu đ ́ ủ   c sô đêm c a

ườ ộ ự ề ử ẽ ề ầ ỉ ̉ ỉ đ nh. Thông th ng, các ph n m m x  lý s  làm cho m t s  đi u ch nh trong đó đinh

ượ ạ ỏ ấ ẽ ồ ườ ụ ệ ỉ thoát đ nh Si đ c lo i b  và các gói toàn di n nh t s  ph c h i c ng đ  m t t ộ ấ ớ   i

́ ử ụ ủ ế ẵ ướ ̣ ề ỉ đ nh cao c a bô me. N u gói đó đ u có s n, sau đó s  d ng chúng tr ế c khi ti n hành

ể ị ỗ ư ể ̉ phân tích đ nh tính đ  tránh các l ỉ i kinh đi n nh  các đ nh cua Si thoát kh i ỏ ZnK đ cượ

ị xác đ nh là Co!

ườ ợ ủ ể ấ ̣ Trong tr ng h p c a HPGe, xác su t thoát cho vach GeL là không đáng k  trong XRF

̀ ể ượ ỏ ấ ấ ủ ệ ộ ̣ c b  qua. Vi c thoát c a vach GeK la có, tuy nhiên, m t xác su t r t cao,

́ và có th  đ ́ ́ ơ ườ ủ ữ ả ộ ỉ ̉ và đôi v i Se, đinh thoát c ̣   ng đ  là kho ng 16% trong nh ng đ nh cao c a bô me.

́ ́ ́ ợ ủ ấ ế ự ệ ề ớ ộ ơ ơ   Đi u này là do s  kêt h p c a hi u su t đ m cao đôi v i tia X GeK và đ  sâu l n h n

ể ề ừ ể ố ứ ế ơ ̣ nhi u trong tinh th  mà t ữ    đó các vach GeK có th  tr n thoát. Có bi n ch ng h n n a

́ ẽ ẫ ộ ỉ ự ề ế ấ ỗ ̣ ̣ ứ   trong đó có r t nhi u vach GeK và m i vach s  d n đ n m t đ nh thoat cao. S  ph c

ườ ể ễ ộ ủ ỉ ượ ấ ạ t p và c ng đ  c a các đ nh thoát Ge có th  d  dàng đ c nhìn th y trong quang ph ổ

ẫ ể ệ ừ ộ t

m t m u molypden oxit, th  hi n trong hình 14. ̃ư ơ ở ượ ặ ư ư ̉ ̣ Nh ng c  s  cua vach  Gek và năng l ủ ng đ c tr ng c a chúng nh  sau

́ ủ ừ ệ ệ ̣ ̣ ỉ Các thiêt lâp c a các đ nh thoát GeK phát sinh t ủ  vi c phát hi n c a các vach MoK

ệ ả ượ đ c li t kê trong B ng 4.

ượ ườ ệ ấ ộ ủ ạ ỉ Năng l ng và c ộ   ng đ  c a các đ nh thoát GeK can thi p r t m nh trong m t

ổ ự ự ộ ể ừ ủ ọ ớ khu v c r ng l n và quan tr ng c a quang ph . S  giao thoa là đáng k  t Gek thoát

ủ ữ ử ỉ ỉ ỉ ỉ đ nh c a Nb và Mo trong thép không g  và ch nh s a cho nh ng đ nh núi thoát mãnh li ệ   t

ạ ộ ộ ạ ủ ữ ủ ệ ể ả là không đ  chính xác đ  duy trì hi u qu  ho t đ ng n i t i c a EDXRF cho nh ng gì

ề ộ ướ ử ụ ằ ẳ ậ ẽ s  là  m t  phân  tích  v   phía  tr ̣   c   đáng  tin c y  và  th ng b ng cách s  d ng  môt

ế ạ ở ọ ỉ detector Si (Li). Các h n ch  nghiêm tr ng gây ra b i Ge thoát đ nh trong EDXRF cũng

́ ể ệ ạ ặ ế ấ ả ̉ ̣ ượ đ c th  hi n trong hình 15 (xem b ng 5) đê xac đinh các d u v t kim lo i n ng trong

ấ ộ ườ ứ ạ ợ ỉ ừ ỉ ́ m t matrix co Z th p. Trong tr ng h p này, GeK thoát ph c t p đ nh t đ nh tán x ạ

ượ ổ ể ủ ế ế ầ ọ ộ ng c Rh hoàn toàn chi m lĩnh m t ph n quan tr ng c a quang ph  đ  phân tích v t.

́ ố ượ ư ễ ế ậ ̉ ̣ ̉ ỏ Trong k t lu n, đinh thoat Si là nh  và d  dàng hiêu chinh, nh ng s  l ng và

́ ị ủ ủ ế ạ ộ ọ ỉ ườ c ng đ  cao c a các đ nh thoat GeK h n ch  nghiêm tr ng các giá tr  c a detector

́ ́ ố ườ HPGe cho  ng kich thich EDXRF. Tuy nhiên, trong tr ng h p năng l

ợ ộ ủ ườ ỉ (ED) vi phân tích, các detector HPGe có l i ích trong đó c ợ ượ   ng phân tán ng đ  c a các đ nh thoat́

ể ộ ả ượ ố ơ ớ GeL là không đáng k  và có đ  phân gi i năng l ng là t t h n so v i các detector Si

(Li).

̉ ̉ 2. Đinh tông

ổ ỉ ừ ộ ̣ ủ ỉ ồ ươ ̣ ̣ ̣ Đ nh t ng phát sinh t m t dang đăc biê c a đ nh ch ng châp lên (xem ch ng. IV.C),

ự ệ ừ ỉ ườ ế ộ ơ ế ị ệ ử ử ơ n i hai s  ki n t đ nh c ng đ  cao đ n n i trong thi t b  đi n t ầ    x  lý xung quá g n

́ ể ậ ờ ồ ̣ ̉ nhau trong th i gian đó các ch ng châp lên may kiêm tra không th  nh n ra chúng là hai

ả ủ ể ượ ệ ệ ệ ư ấ ự ệ s  ki n. Hi u qu  c a vi c này là dành cho các tín hi u đ  đ ộ   c nhìn th y nh  là m t

́ ̀ ượ ượ ổ ủ ỉ ̣ ̣ ̉ ̉ ̉ và cho chung đ c ghi nhân tai năng l

ng ma là t ng c a ca hai. Các đ nh tông cua Ti ́ ấ ỉ ừ ổ ươ ̣ ượ đ ́ c nhìn th y trong hình 13, trong đó đ nh co c ̀ ng đô cao nhât (3) là t ủ  t ng c a hai

(cid:0) (cid:0) ấ ỏ ỉ ừ ổ ự ệ ủ ỉ ể ị ự ệ s  ki n TiK . Đ nh cao nh  nh t (5), t t ng c a hai s  ki n TiK là ch  hi n th  khi

́ ệ ể ể ấ ấ ̣ ̣ ̣ ̉ ̀ ư ộ   cao đi m bô me là r t cao. Tai va cham đâu tiên, đinh 3 và 4 có th  xu t hi n nh  m t

(cid:0) ể ư ệ ớ ỏ ỉ ̣ ̣ đi n hình, K song lâp. nh ng vi c tách đ nh cao là quá nh  so v i vach K trong

ả ổ ươ ố ố ̣ K(cid:0) vùng quang ph  mà chúng x y ra. Ngoài ra, t ỷ ệ  l vach t ng đ i là không gi ng nh ư

ư ặ ạ ộ ở ượ ỉ ươ ̣ ̉ ố ớ đ i v i m t lo t vach K đ c tr ng năng l ng này. Do đó, đ nh tông d ̀ ng nh ư

́ ế ố ư ả ị ư ể ̉ không có kh  năng xác đ nh  chính xác nh  các y u t , nh ng chung có th  gây can tr ở

́ ̀ ề ặ ộ ọ ệ ̣ ớ v i vach quan tr ng trong m t phân tích nao đo. Đi u này đ c bi t đúng trong m t s ộ ố

ườ ụ ơ ồ ủ ế ẫ ườ ̣ phân tích môi tr ộ ng, (ví d , n i n ng đ  cao c a Fe d n đ n c ộ ng đ  vach FeK).

̀ ề ẽ ẫ ủ ủ ế ỉ ̉ ̣

Đi u này s  d n đ n đ nh tông FeK trong vung c a các vach K c a Se và Br và dòng L ̀ ộ ạ ố ặ ư  n ng đ c h i nh  Hg, Tl, va Pb. ủ c a nguyên t

ộ ố ử ề ầ ổ ỉ ̣ ̉ ̉ ầ   ể M t s  gói ph n m m x  lý ph  có th  hiêu chinh chính xác đ nh tông và c n

ề ẩ ể ươ ế ̉ ̉ ượ ử ụ đ ́ c s  d ng đ  giam thiêu sai sô ti m  n trong phân tích (Xem Ch ng 4). N u nó

ấ ằ ư ậ ộ ế ẵ ả ặ ố ượ đ c tìm th y r ng các đ c tính nh  v y là không có s n, sau đó gi m t c đ  đ m s ẽ

ể ệ ả ủ ị ấ ệ ể ấ ả ỉ ̉ làm gi m đáng k  hi u qu  c a các đ nh tông. Đ  không b  m t hi u su t phân tích,

ụ ử ụ ộ ộ ọ ụ ề ệ ấ ọ ề   ự l a ch n các đi u ki n kích thích khác (ví d , s  d ng m t b  l c tia h p th  nhi u

́ ̀ ẽ ổ ợ ở ượ ̉ ́ ơ h n) s  '' tai cân băng '' ph co l ỉ i chocác đ nh tông năng l ả   ơ ng cao h n và gi m

ệ ể ự

̉ 3.

́ ấ ứ ẫ ể ượ ả ộ thi u s  can thi p. Đinh nhiêũ ộ B t c  khi nào m t m u tinh th  đ ổ ế c đo trong m t khôi ph  k  EDXRF, có kh  năng

̃ ệ ề ẽ ượ ứ ề ầ ơ ọ ̣ ằ r ng các đi u ki n nhiêu xa Bragg s  đ

ở   c đáp  ng. Đi u này càng tr m tr ng h n b i ̀ ủ ươ ạ ọ ủ ự ạ ̣ lo i hình h c khác nhau c a c ̀ ệ ng đô va chùm tia phát hi n và s  đa d ng c a các

́ ề ệ ẵ ườ ợ ồ ệ ứ ạ ơ ấ ơ đi u ki n kích thích có s n. Các tr ng h p t i t nh t là n i mà b c x  s  câp không

ư ề ượ ứ ấ ọ ượ ử ụ l c đ c s  d ng, nh  là có thì nhi u năng l ng và góc làm tăng xác su t đáp  ng các

̀ ́ ́ ệ ể ề ẫ ầ ắ ộ ơ đi u ki n Bragg cho m t thành ph n tinh th  trong m u. Các đ n s c thi kich thich

̀ ẽ ượ ệ ề ả ứ ấ chum, càng ít kh  năng nó là đi u ki n Bragg s  đ c đáp  ng. Hình 16 cho th y các

́ ́ ạ ượ ừ ộ ượ ễ ỉ đ nh nhi u x  thu đ ̃  m t viên axit boric mà đa đ c t

ớ c kich thich v i m t  ng tia X ́ ̀ ́ ̀ ạ ộ ̣ ̣ ̣ ̉ ộ ố o . ộ ọ ơ ạ b c ho t đ ng tai  5 kV không có b  l c s  câp va trong môt hinh hoc xâp xi 90

̀ ̀ ổ ượ ộ ừ ộ ủ ư ằ ỳ ̣ ̣ Ph  đ c ph  lên b ng m t t m t viên l u hu nh đo theo cung môt điêu kiên

́ ̃ ể ấ ằ ư ễ ạ ộ ơ ộ ớ ỉ ̣ nh  nhau. Có th  th y r ng các đ nh nhi u x  là r ng h n so v i m t chuôi cac vach K

̀ ́ ở ượ ở ượ ệ ơ ộ ố ấ ả ̀ ng đó và phân keo dai năng l ng th p là rõ r t h n. Có m t s  kh  năng

năng l ̃ ̀ ạ ậ ấ ỳ ề ấ ư ấ ̉ ́

cung nh n d ng sai, nh ng v n đ  r t có nhiêu kha năng phát sinh trong b t k  qua ́ ́ ̀ ́ ế ậ ể ấ ườ ử ữ ổ trinh x  ly ph  không thi ợ   ng h p

ủ ỉ t l p đ  l y sô đêm c a đ nh này. Trong nh ng tr ́ ể ượ ư ấ ướ ể ẫ ị c đ nh h ặ   ng cao, m u có th  nghiêng ho c ơ nh  t m silicon, n i các tâm tinh th  đ

ể ả ạ ườ ể ễ ỉ ể ượ ắ xoay đ  gi m thi u các đ nh nhi u x  th ọ ng s c nh n có th  đ ấ   c quan sát th y.

ử ụ ể ượ ệ ả ự ể ạ ế ặ ẩ ằ Ngoài ra, s  d ng có hi u qu  có th  đ c làm b ng chu n tr c đ  h n ch  ch t ch ẽ

ứ ể ệ ề ệ ặ ộ ề ơ h n các góc đ  mà có th  đáp  ng các đi u ki n Bragg ho c các đi u ki n kích thích

ế ả ặ ượ ụ ệ ự ễ ẵ ổ thay th , trong đó thay đ i ho c làm gi m năng l ạ   ng v  vi c có s n cho s  nhi u x .

ổ ụ ừ ộ ự ủ ấ ề ệ ẫ Hình 17 cho th y m t s  so sánh c a ph  ch p t cùng hai m u trong đi u ki n kích

thích khác nhau.

́ ộ ộ ọ ổ ự ử ụ ụ ệ ấ Vi c tăng thê kV và s  d ng m t b  l c h p th  hoàn toàn thay đ i s  phân b

́ ́ ượ ạ ỏ ư ủ ễ ạ ổ ỉ ̣ năng l ng c a quang ph  kích thích và lo i b  các đ nh nhi u x . Thiêt lâp th  hai la ố  ̀

̃ ề ệ ặ ệ ả ố ớ ư ủ ệ ầ ổ ̣ các đi u ki n đ c bi t hi u qu  đ i v i nh ng vach trong ph n này c a quang ph  và

ạ ỏ ệ ề ừ ỉ ộ ỉ ạ ượ ễ ễ ạ ả ấ lo i b  hi u qu  các v n đ  t đ nh nhi u x . Khi m t đ nh nhi u x  đ ị c xác đ nh là

ộ ấ ổ ủ ộ ự ề ề ệ ườ gây ra m t v n đ , m t s  thay đ i c a đi u ki n kích thích th ệ ng là bi n pháp t ố   t

ệ ử ụ ơ ắ ấ ể ụ ự ặ ặ ụ   nh t đ  áp d ng. Vi c s  d ng các kích thích đ n s c ho c phân c c ho c các m c

́ ẽ ạ ỏ ứ ấ ễ ọ ỉ ạ tiêu th  c p trong hình h c Descartes cũng s  lo i b  cac đ nh nhi u x .

́ ̃ ̉ 4. Đinh nhiêm bân t ̀ ̉ ư ̣  hê thông

́ ́ ̉ ế ả ầ ẩ ọ ̉ ̣ ầ   Cân thân sàng l c c n tât c  các thành ph n trong khôi phô k  EDXRF là c n

́ ế ể ạ ỏ ỉ ả ổ ỗ ế ế thi t đ  lo i b  đ nh gi trong phep đo ph . M i nhà thi ụ   ổ ế ẽ t k  ph  k  s  áp d ng

ươ ậ ệ ụ ế ậ ộ ph ạ   ng pháp ti p c n và các v t li u khác nhau cho m c đích này, do đó có m t lo t

ổ ề ễ ỉ ế ế ẩ ậ ặ các đ nh gây ô nhi m ph  ti m năng. Thi ẽ ạ ỏ t k  c n th n s  lo i b  chúng, m c dù

ộ ố ườ ộ ự ề ệ ử ụ ả ợ ố ơ ỉ trong m t s  tr ng h p, vi c s  d ng m t s  đi u ch nh tr ng đ n gi n có th  đ ể ượ   c

́ ộ ố ầ ế yêu c u trong m t s  phep phân tích v t

̀ ́ ̀ ộ ố ỉ ể ộ ̉ ủ   Cac thanh phân cua Detector có th  là m t nguyên nhân gây ra m t s  đ nh c a

ườ ứ ố ượ ử ổ ệ ố h  th ng. C a s  Beryllium th ộ ố ng ch a m t s  nguyên t vi l ng đó, trong tr ườ   ng

ể ượ ư ấ ổ ố ệ ử ụ ử ổ ợ h p nh  XRF, có th  đ

̀ ề ấ ử ổ ườ ượ ử ụ ư ộ dày lam gia tăng v n đ  này, nh ng đ  dày c a s  th c s  d ng (8­50 ng đ

́ ề ự ế ấ ộ ộ ụ ấ ỳ ỉ không gây ra v n đ  th c t c nhìn th y trong ph  tr ng. Vi c s  d ng các c a s  berili   (cid:0) m) nên  ̀   . Si n i b  hu nh quang đ nh cao và mep h p th  la nguyên

̀ ̀ ̀ ế ở ưở ự ế ầ ớ nhân gây ra b i các l p ch t ma không anh h ng nhiêu trong th c t ̉ ấ    và c n phai r t

́ ệ ậ ặ ớ ệ ế ố ượ ề ẩ c n th n v i đi u ki n đ c bi t n u mu n đ ấ c nhìn th y chung.

́ ̀ ́ ử ̣ ̉ F. ̀ Hiêu suât Detector va c a sô lôi vao

́ ữ ộ ợ ệ ố ủ ế ệ ẫ ả ổ ọ M t trong nh ng l i th  quan tr ng c a ph  kê bán d n là hi u qu  tuy t đ i mà

́ ỳ ượ ượ ượ ủ ế hu nh quang tia X đ ệ c phát hi n và đo đ c năng l ng c a chung. Đây là k t qu ả

ậ ệ ả ấ ụ ệ ệ ẫ ̣ ̣ ̉ ủ c a hi u qu  h p th  quang đi n nôi tai cao cho các v t li u bán d n trong dai năng

ừ ạ ượ ể ọ ượ l ng tia X và t ố ớ  góc kh i l n đ t đ ắ   c trong hình h c EDXRF đi n hình. Góc r n

̃ ́ ệ ả ằ ị ư ượ đ ủ c xác đ nh b ng di n tích c a detector và kho ng cách t

́ ́ ế ế ủ ệ ố ươ ̣ ổ đ i theo thi ̀ ng là 10­80 mm

t k  c a h  th ng. Diên tich thông th ̀ ậ ợ ặ ắ ề ứ ụ ̀  mâu đêm detector và thay 2 đôi v i detector Si ́ơ ả ườ ậ (Li). M c dù thêm góc r n la thu n l

i cho nhi u  ng d ng, ng ̀ ̃ i ta ph i nh n ra ̃ ́ ̣ ử ủ ế ợ ớ ̣ ̣ c a h ệ ằ r ng thêm k t h p v i tăng diên tich vung hoat detector se tăng nhiêu điên t

́ ề ộ ố ả ượ ̃ th ng. Đi u này dân đên tăng đ  phân gi i năng l ủ ệ ố ng c a h  th ng.

́ ̣ ủ ệ ế ị ể ượ ấ ỉ ằ ộ ̣ Hi u suât nôi tai c a các thi ẫ t b  bán d n có th  đ ơ   c x p x  b ng m t mô hình đ n

ệ ươ ả ấ ượ ả ị ̣ gi n, trong đó xác su t phát hi n c ̀ ng đô tia X trên detector đ c gi ấ    đ nh là xác su t

̀ ́ ể ượ ụ ệ ề ̉ ̣ ủ ự ấ c a s  h p th  quang đi n trong thê tich vung nhay. Đi u này có th  đ ể ệ   c th  hi n

ư nh  sau:

̀ ̀ ̀ ượ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̉ ̣ Trong đo ́(cid:0) (E) la năng l ́ ng phu thuôc hiêu suât nôi tai cua detector,

́ ̀ ́ ̃ ̀ ̃ ̀ ́ ́ ́ ́ ơ ́ ̉ ơ ̣ ̣ ̣ ư bât ky l p hâp thu gi a mâu va detector,

́ ̀ ̀ ̀ ̀ ́ ơ ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ la bê day cua detector,

̀ ́ ́ ́ ̀ ̀ ơ ươ ươ ợ ơ ̉ ̉ ̣ ̉ ̉   t la đô day cua (cid:0) =(cid:0) (E) la hê sô hâp thu khôi cua l p hâp thu,  ́ ̣ d  (cid:0) =(cid:0) (E)  la hê sô hâp thu quang điên đôi v i vât liêu detector . ́ ́ ̀ ng h p detector Si(Li) co đô day ng trinh trên đôi v i tr Hinh 18 chi ra s  đô cua ph

̀

ệ ở ượ ượ ả ị ượ ở ự ấ ị 3mm va 5mm. ́ Hi u suât nghèo năng l ấ ng th p đ c gi c xác đ nh b i s  h p thu

đ nh đ ̀ ́ ủ ử ổ ữ ẫ ̣

ộ ế ợ k t h p c a c a s  vào berili 25mm và m t căp khi vao 2cm gi a m u và detector. ́ ́ ̀ ́ ượ ượ ́ ơ ư ̣ ̣ ̀ ư ̣  vach K đôi v i môt vai nguyên tô cũng đ ị   ể c hi n th .

́ Năng l ̀ ng đăc tr ng phat ra t ́ ủ ạ ộ ộ ượ ơ ̉ ̣ ̣ ̣ ̉ S  đô chi ra hiêu suât nôi tai cua cac detector trên m t ph m vi r ng c a năng l ng tia

́ ́ ́ ố ượ ề ớ ̣ ơ X. Các detector Ge co hiêu suât cao h n nhi u so v i cac detector Si vì s  l ng nguyên

́ ́ ̣ ươ ơ ̣ ớ ơ ử t Z cao h n và tiêt diên t ng tac quang điên l n h n.

ả ả ơ ộ ị ượ ủ ệ Các mô hình đ n gi n cho m t hình  nh bán đ nh l

ộ ố ế ố ổ ế ẫ ệ ủ c a ph  k  bán d n. Tuy nhiên, m t s  y u t khác ph i đ ng c a các hành vi hi u suât́   ẩ   ả ượ c xem xét hi u chu n

́ ượ ề ộ ử ổ ử ủ ệ ộ ổ ỏ ỳ ị đ nh l ặ   ng c a m t ph  kê hu nh quang. Khái ni m v  m t c a s  c a m ng ho c

ề ươ ụ ả ườ ợ ̣ ặ ấ h p th  ho c truy n c ̀ ng đô tia X không mô t các tr ng h p trong đó các đi n t ệ ử

́ ́ ̀ ứ ấ ặ ặ ượ ̉ ệ th  c p, ho c quang đi n ho c electron Auger, đ ̣ ớ   c thoat ra vào thê tich vung nhay l p

ự ư ậ ứ ế ề ệ ấ ượ ử ổ ươ c a s . T ng t nh  v y, các nghiên c u chi ti t v  hi u su t năng l ấ ng th p đã ch ỉ

ề ặ ủ ả ệ ủ ự ệ ộ ớ ụ ế ị ấ ra s  hi n di n c a m t l p h p th  trên b  m t c a c  hai thi t b  Si và Ge liên quan

ề ặ ủ ậ ệ ẫ ủ ệ ớ ồ ộ ớ ớ v i l p b  m t c a v t li u bán d n c a chính nó. L p này bao g m m t liên h  kim

ạ ố ơ ượ ử ụ ể ạ ấ ỉ lo i b c h i đ

ề ặ ớ ạ ộ ừ ế ẫ ỏ ̣ ủ ậ ệ m ng trên b  m t (l p ch t) c a v t li u bán d n không ho t đ ng mà t ộ ớ   c s  d ng đ  t o thành hàng rào ch n ch nh Schottky và m t l p  đó hat tich́

́ ̀ ủ ộ ơ ườ ể ượ ị ̣ ̉ ̣ ̣ điên hông thê thu thâp. Đ  dày c a kim loai bôc h i, th ng la Au, ó th  đ c xác đ nh

ự ế ả ấ ườ ả ằ b ng cách đo tr c ti p trong quá trình s n xu t và th ng là trong kho ng 10 nm.. S ự

́ ậ ệ ứ ạ ế ể ẫ ớ ộ ố ị ̣ ̉ ̉ tac đông cua'' l p ch t '' cua v t li u bán d n là m t tham s  ph c t p đ  xác đ nh.

ự ấ ụ ố ố ắ ứ ự ệ ể ớ ề ặ   Nghiên c u th c nghi m đã c  g ng đ  đo s  h p th  v n có trong các l p b  m t

ả ượ ữ ứ ứ ệ ằ ấ ẫ ộ ch t bán d n. Nh ng nghiên c u này đã ch ng minh r ng đ  dày hi u qu  đ c xác

ủ ế ự ấ ụ ề ở ượ ấ ặ ị đ nh ch  y u b i chi u dài s  h p th  các photon năng l ể   ng th p và các đ c đi m

ậ ả ề ệ ả ẩ ị giao thông v n t i ch u trách nhi m v  các s n ph m liên quan ion hóa. Trong mô hình

ự ạ ả ấ ừ ố ỗ ế ơ đ n gi n nh t, có s  c nh tranh t các t ỷ ệ  l ủ  khu ch tán c a phân ph i l electron, So

ự ứ ụ ế ả ầ ậ ả ố ớ ớ ộ ố ủ v i đ  d c c a các lĩnh v c  ng d ng. Đ i v i kho ng cách g n ti p xúc nh p c nh,

ị ấ ủ ể ế ạ ầ ộ ệ   m t ph n c a chi phí có th  khu ch tán vào các liên l c và b  m t cho các tín hi u

ướ ệ ườ ố ậ ự ể ệ ề ấ tr c khi đi n tr ng có th  quét nó vào đi n c c đ i l p. Đi u này làm m t phí có

ể ượ ử ổ ư ộ ể ệ ả ộ ườ th  đ c hi u nh  m t hi u qu  '' c a s  ''  đ  dày 0,2 mm th ng silicon t ươ   ng

ạ ố ơ ỏ ượ ắ ề ặ ụ ọ ươ đ ng. Ngoài ra, danh b  b c h i m ng đ c l ng đ ng trên b  m t m c mà có th ể

́ ụ ố ượ ệ ấ ế ệ ằ ỉ ấ h p th  c  photon năng l ng th p. Thí nghi m chi ti t đã ch  ra r ng hi u suât thu

́ ́ ự ệ ề ặ ứ ạ ụ ề ầ ộ ộ ̣ ấ   gop điên tich cho các s  ki n g n b  m t ph  thu c m t cách ph c t p v  tính ch t

́ ể ượ ấ ̣ ậ v n chuy n tia X và điên tich năng l ng th p (Llacer et al, 1977;. Goulding, 1977).

́ ế ử ổ ư ộ ệ ố ớ ả ủ ữ ệ ậ ộ Nh  m t h  qu  c a nh ng tác đ ng liên quan đ n c a s  nh phi u suât đ i v i các

ượ ể ượ ấ ị ấ ừ ự ệ ả ỉ photon năng l ng th p có th  đ c gi m. Các s  ki n b  m t t quang đ nh sau đó có

ộ ề ụ ể ệ ấ ướ ứ ỉ ượ ơ th  xu t hi n trong m t n n liên t c d i m c đ nh toàn năng l ng, n i chúng làm

ổ ươ ệ ả ự ư ậ ệ gi m năng phát hi n và can thi p vào phân tích quang ph . T ng t nh  v y, các

ứ ấ ố ừ ồ ự ệ ệ ấ ả electron th  c p hay photon có ngu n g c t ụ  các s  ki n h p th  quang đi n x y ra

ố ượ ầ ạ ộ ể ố ề ế ẫ ộ ban đ u trong kh i l ng ho t đ ng có th  tr n thoát. Đi u này d n đ n m t xung phí

ượ ủ ệ ể ễ ế ả ộ ộ thu đ ệ   ệ c c a vi c gi m biên đ . M t bi u hi n d  dàng quan sát liên quan đ n vi c

ờ ạ ụ ổ ỉ ỗ quan sát các đ nh núi r i r c trong quang ph . các quá trình liên t c thua l liên quan

ơ ế ể ả ữ ặ ấ ỏ ế đ n thoát electron cũng có th  x y ra, m c dù xác su t là nh . Nh ng c  ch  liên quan

́ ộ ự ệ ấ ị ể ệ ả ả ộ ̣ ế đ n gi m biên đ  cho m t s  ki n nh t đ nh có th  làm gi m hi u suât quang điên so

́ ả ơ ả ứ ủ ệ ớ v i các mô hình đ n gi n mô t . Đã có nghiên c u trong đó hi u suât c a Si (Li) và Ge

ượ ậ ử ụ ẩ ủ ự ệ ắ ẩ ồ đã đ c đo c n th n s  d ng các ngu n hi u chu n c a tia X b c qua khu v c năng

ượ l ữ   ng quan tâm (Cohen, 1980; Szoghy et al, 1981;. Campbell và McGhee, 1986) . Nh ng

́ ̀ ̣ ố ả ộ ệ ả ằ ỉ ư ̣ ̣ nghiên c u nay ch  ra r ng hi u qu  quang điên nôi tai t ầ   i đa là gi m m t vài ph n

ớ ườ ể ệ ơ ớ ượ trăm so v i các đ ng cong th  hi n trong hình 18 và cao h n v i năng l ắ   ng trên c t

ợ ệ ổ ể ủ ữ ứ ế ả ơ h n tính toán. Nh ng k t qu  này ch ng minh tính h p l ấ    t ng th  c a mô hình h p

ể ệ ế ế ụ ư ữ ệ ế ạ ả ả ơ th  quang đi n đ n gi n nh ng th  hi n nh ng h n ch  n u k t qu  chính xác đ ượ   c

ố ớ ứ ụ ủ ệ ả ầ yêu c u. Đ i v i các  ng d ng trong phòng thí nghi m c a EDXRF, nó không ph i là

́ ế ể ệ ệ ộ ị ầ c n thi ứ t đ  xác đ nh m t cách rõ ràng các ch c năng hi u suât quang đi n vì nó đ ượ   c

́ ế ố ệ ọ ườ ủ ẩ ồ ̣ bao g m trong các y u t hi u chu n chung c a các thiêt bi. Trong m i tr ợ   ng h p,

́ ̀ ượ ị ế ế ả ấ ̣ ộ ủ hiêu suât n i c a detector đ ở c xác đ nh b i các nha thi t k  và s n xu t detector và

ủ ầ ự ể ề ế ườ đi u này là ngoài s  ki m soát c a h u h t ng i dùng.

́ ấ ằ ể ệ ố ớ ườ ệ Đ ng cong hi u suât th  hi n trong hình 18 cho th y r ng đ i v i các phép đo

ườ ự ấ ủ ỳ EDXRF thông th ử   ng, s  h p thu c a hu nh quang tia X trong không khí và trong c a

ậ ớ ạ ạ ượ ế ậ ả ớ ớ ơ i h n ph m vi năng l ng ti p c n v i các photon l n h n kho ng 2

ổ s  Berili nh p gi ́ ể ượ ấ ả ̉ ụ keV. Các tôn thât h p th  trong không khí có th  đ

ộ ườ ệ ử ụ ặ ộ ̣ ự   ể ằ c gi m đáng k  b ng cách th c ̀ ́ ng chân không la hiên vi c s  d ng m t máy hút chân không ho c khi Heli. M t đ

́ ề ế ơ ợ ượ ử ụ ử ổ ử ả ̉ thich h p đê truy n tia X cao h n, và n u heli đ c s  d ng, c a s  c a berili ph i có

̀ ấ ế ạ ỏ ủ ủ ả ỉ ̣ ̣ ớ ổ kh  năng lo i b  rò r  vào bô điêu nhiêt v i t n th t ti p theo c a chân không c a nó.

ượ ử ụ ổ ế ể ả ệ ể ỉ ử ổ c a s  berili tráng đ ̣  c s  d ng ph  bi n hi n nay đ  gi m thi u rò r  heli vào bô

̀ ̣ điêu nhiêt.

ự ầ ộ ử ổ ế ủ ữ ể ẹ ̣ S  c n thi

ố ớ ầ ộ ạ ể ế ả ấ ọ ̣ t c a m t c a s  berili đ  duy trì tính toàn v n chân không gi a bô điêù ế   nhiêt và áp su t khí quy n không ph i là m t h n ch  nghiêm tr ng đ i v i h u h t

́ ữ ứ ụ ệ các phep phân tích. Tuy nhiên, có nh ng  ng d ng, trong đó phát hi n các tia X có năng

ướ ụ ầ ở ế ớ ạ ệ ươ ượ l ng d i 1 keV (ví d , cho F) tr  nên c n thi t. Các gi i h n phát hi n t ố   ng đ i

ệ ố ằ ộ ả ượ ớ cao b ng h  th ng EDXRF vì đ  phân gi i năng l ế ợ   ng kém (so v i EDXRF) k t h p

ử ổ ụ ủ ườ ự ứ ớ ự ấ v i s  h p th  c a các c a s  berili th ữ   ọ ng làm EDXRF l a ch n th  hai cho nh ng

ượ ộ ử ổ ấ ấ ườ ượ ử ụ dòng tia X năng l ng r t th p. M t c a s  dày berili 8mm th ng đ c s  d ng đ ể

ế ố ấ ư ẹ ặ ượ ử ụ phân tích y u t ử ổ ỏ  r t nh , m c dù c a s  m ng nh  5mm đã đ c s  d ng. Vi c s ệ ử

ử ổ ấ ể ẫ ế ẹ ạ ỏ ố ụ d ng các c a s  r t m ng có th  d n đ n gia tăng m i lo ng i cho tính toàn v n heli

và chi phí thi ế ị t b .

ử ổ ỏ ườ ộ ượ ừ ầ ấ ử ố C ng đ  cao c a s  m ng đ c làm t các thành ph n th p nguyên t s  đó là có

ả ị ệ ủ ấ ở ươ ạ ẵ ậ kh  năng ch u 1 atm khác bi t đ  áp su t đã tr  thành th ng m i có s n trong th p k ỷ

ữ ộ ự ỗ ợ ươ ể ồ qua. Chúng bao g m nh ng b  phim t h  tr  0,5­mm kim c ng đa tinh th  và các

ộ ơ ắ ậ ấ ồ ọ ồ ị ử ổ c a s  0,25­mm g m m t h i l ng đ ng v t ch t vô đ nh hình bao g m 90% boron

ọ ượ ơ ạ ữ ề tr ng l ớ ng v i nit và oxy cho ph n còn l

ể ố ớ ướ ấ ử ụ ộ đáng k  đ i v i các photon cũng d ầ ử ổ ư i. Nh ng c a s  tr ng bày truy n tia X i 1 keV và đã tìm th y s  d ng r ng rãi trong pheṕ

́ vi phân tich tia X

̉ G. Phông cua Detector

ệ ủ ệ ứ ế ệ ệ ộ ộ   ầ ủ Hi u  ng liên quan đ n vi c thu m t ph n c a tín hi u quang đi n c a detector có m t

́ ́ ̃ ́ ỏ ố ớ ủ ệ ộ ̣ tác đ ng nh  đ i v i hi u suât c a nó. Tuy nhiên, các quá trình tich luy điên tich không

́ ủ ể ệ ậ ả ọ ơ ả   ầ đ y đ  có th  có h u qu  là nghiêm tr ng h n cho hi u suât phân tích thông qua  nh

́ ́ ̃ ́ ả ủ ủ ề ệ ệ ổ ̣ ưở h ng c a chung trên n n ph  phông. Hi u qu  c a vi c tich luy điên tich không hoàn

ự ệ ể ̣ ủ ữ ở ượ ấ ộ ̉ toàn c a nh ng s  ki n này là đ  tao ra đuôi phía năng l ủ ng th p c a m t đinh.

ộ ệ ở ụ ủ ự ệ ộ ự ư ệ ấ ạ Ngoài ra, nó t o ra m t s  liên t c c a các s  ki n xu t hi n nh  là m t k phía

ượ ấ ủ ề ệ ệ ổ ̉ năng l ng th p c a đinh chính trong ph . Phông đuôi và th m can thi p vào vi c đo

ượ ộ ế ố ấ ơ ỳ ọ ạ đ c năng l ng th p h n hu nh quang tia X và là m t y u t ệ ạ    quan tr ng trong vi c đ t

ớ ạ ố ượ ệ ệ ấ ị ế ở ượ đ c gi ấ i h n phát hi n th p nh t cho vi c xác đ nh s  l ng v t phía năng l ượ   ng

ấ ủ ̉ th p c a đinh

ứ ế ế ể ả ề ằ Nghiên c u thi

ấ   ỉ t k  đ  gi m n n phông đã ch  ra r ng ngoài các quá trình m t ́ ́ ộ ề ả ả ừ ế ọ ơ ượ ̣ ng electron, m t n n t ng quan tr ng h n k t qu  t ̃  tich luy điên tich tia X và năng l

́ ư ầ ủ ừ ườ ố ̉ ̣ ̉ ch a đ y đ  t thê tich nhay cua detector th ng là đóng góp chi ph i (Goulding et al,

ạ ộ ộ ạ ủ ̣

1972;. Jaklevic và Goulding, 1972). Quá trình này là m t t o tác c a các ho t đ ng vân ́ ̀ ̃ ừ ả ̣ ự ị ứ ư ể ế ợ ̣ ̣ hanh detector, trong đó tâp h p nh ng hat tich điên t gi m th  tích b   c ch  do do t

ề ệ ườ ữ ề ườ ượ ồ đ ng đ u không trong đi n tr ồ ng. Nh ng đ ng đ u phi th ng đ

ớ   ế ợ c k t h p v i ́ ̀ ệ ứ ạ ở ủ ụ ạ ợ ̉ ̣ ̣ ̣ hi u  ng c nh ́  ngo i vi c a detector hình tr . Cac nên phông cua tâp h p hat tich điên

ể ượ ặ ả ằ ươ ̉ ở d  dang có th  đ ự c gi m b ng cách chuân tr c bên ngoài mà ngăn ch n c ̀ ̣  ng đô

ệ ử ộ ộ ủ ự ặ ẩ ạ ở t i t ng tác ứ ạ ớ ừ ươ b c x  t ngo i vi c a detector ho c do chu n tr c đi n t

́ ệ ử ụ ộ ấ ệ ả ở

n i b  gây ̀ ra b i vi c s  d ng m t c u trúc vòng b o v  (Goulding et al., 1972). Các đuôi keo dai   ́ ể ượ ả ư ệ ả ằ ̣ ộ   c c i thi n b ng cách tăng thê hiêu detector, nh ng đây không ph i là m t có th  đ

́ ̀ ố ọ ườ ư ề ấ ặ ư ẵ ự l a ch n có s n cho đa s  ng

̀ ́ ̀ ủ ưở ̉ ̣ ạ d ng dòng detector và các anh h i dùng. Đã có r t nhi u nghiên c uvê đ c tr ng hình ̀ ợ ng trên nên phông và phân đuôi keo dai c a tâp h p

́ ̣ điên tich (Campbell và Wang, 1991;. Campbell et al, 1997; Heckel và Scholz, 1987; Lepy

ộ ự ể ữ ứ ế ẫ ế ề ề et al., 1997). Nh ng nghiên c u này đã d n đ n m t s  hi u bi ơ t nhi u h n v  quá

́ ́ ̀ ̀ ́ ́ ể ấ ợ ́ ơ ̉ ̉ trình tham gia và qua trinh lam kh p đinh phù h p mà có th  m t sô đêm cua chung.

ể ạ ượ ả ế ữ ề ỉ ữ Tuy nhiên, nh ng c i ti n trong n n phông ch  có th  đ t đ ả   c thông qua nh ng c i

ế ế ế ả ấ t k  và s n xu t detector

ti n trong thi ́ ́ ́ ́ ỷ ủ ẩ ộ ộ ượ ̣ T  sô / B c a m t detector là m t tiêu chu n đanh gia chât l ng đo đac. Các

ượ ử ụ ể ả ự ệ ạ ằ ồ ồ ị phép đo đ ả   c th c hi n b ng cách s  d ng ngu n đ ng v  phóng x  55Fe đ  đ m b o

̀ ể ượ ự ề ằ r ng không có s  đóng góp khác vao n n phông. Các phép đo không th  đ ự   c th c

́ ́ ể ạ ỏ ử ệ ằ ̣ ́ hi n b ng cách s  dung ông tia X kich thich, vì nó là vô cùng khó khăn đ  lo i b  các

́ ạ ụ ạ ỉ ươ ̣ ơ ở ỉ i. Các đ nh đ ượ ấ ừ c l y t các kênh c ̀ ng đô l n đ nh

́ ượ ề ự ườ ộ và n n phông đ ệ c th c hi n lây là c ng đ  trung bình trong các kênh 0,9­1,1

ấ ượ ộ ỷ ệ ẽ ấ ượ ̣ ứ b c x  hãm liên t c còn l MnK(cid:0) keV. Môt  detector Si (Li) ch t l ng cao s  cung c p m t t l P / B v t quá 10.000:

̀ ở ượ ấ ̉ ̉ ̉ ́ 1 và giam thiêu phân đuôi keo dai năng l ng th p.

́ IV. ̃ DETECTOR BAN DÂN

̀ ̃ ư A. ̀ Nh ng nguôn nhiêu điên t ̣ ử :

̀ ̃ ự ộ ả ế S  đóng góp vao đ  phân gi ế i liên quan đ n nhiêu đi n t

( ̀ ̀ ữ ế ẫ ư ̣ ượ ạ ư ộ nh ng bi n đ ng ng u nhiên t ̀  nhiêt đ c t o ra t ệ ử (cid:0) Eelec) là k t qu  c a ả ủ   ̀  dong ro trong detector và trong

́ ̀ ự ủ ầ ạ ặ ̣ ấ   ế trang thai đâu tiên c a các thành ph n khu ch đ i. M c dù các quá trình này th c ch t

ườ ữ ể ổ ươ ể ạ ế ộ ế đ n quá trình đo l ng t ng th , có nh ng ph ng pháp đ  h n ch  các tác đ ng v ề

́ ́ ộ ệ ố ủ ử ̣ ̉ ̉ ̣ ể   ộ ơ ồ đô phân giai cau hê thông. Hình 19 là m t s  đ  khôi c a m t h  th ng x  lý xung đi n

ượ ử ụ ệ ử ể ượ ộ hình đ ẫ c s  d ng trong m t detector bán d n tia X. Vi c x  lý xung có th  đ c phân

́ ̀ ́ ữ ễ ế ệ ạ ̣ ̣ ̣ ̣ chia gi a hat tich điên thu thâp di n ra trong tiên khuêch đai, và khu ch đ i đi n áp và

ị ộ ử ế ạ ả ộ

xung đ nh hình, x y ra trong b  khu ch đ i chính (b  x  lý xung). ́ ́ ̀ ́ ạ ế ủ ứ ế ạ ̣ ̣ ̣ Ch c năng c a tiên khuêch đai nh y điên tich và trang thai khu ch đ i ti p theo

́ ể ổ ợ ượ ở ậ ợ ̣ ̣ ̣ là chuy n đ i xung điên tich tích h p, đ c tao ra b i t p h p các quang điên ion hóa,

ể ượ ệ ộ ượ ư ữ ớ v i m t xung đi n áp có th  đ c đo và đ ̣  c l u tr  trong các máy phân tích biên đô

ả ạ ầ ượ ắ ủ đa kênh (MCA). Giai đo n đ u tiên c a quá trình này x y ra trong FET, đ c g n vào

́ ủ ể ươ ượ ử ụ ̣ phía sau c a tinh th  detector. Ph ụ ồ ng pháp ph c h i điên tich đ c s  d ng cho FET

̃ ưở ơ ả ệ ử ủ ệ ố ệ ổ ể ặ ả có  nh h ề ng c  b n v  nhiêu đi n t c a h  th ng phát hi n t ng th  và đ c bi ệ   t

̀ ̀ ̃ ́ ư ọ ử ụ ụ ̣ ̣ quan tr ng. Nh ng đâu đo tr

́ ươ c đây s  d ng xung khôi ph c điên tich quang hoc, ̀ ớ ơ ệ ố ư ế ị ạ ử ụ ắ ợ nh ng h  th ng m i h n sau nay s  d ng các thi ế ợ   t b  tr ng thái r n tích h p k t h p

̃ ể ả ệ ử ể FETs đ  gi m thi u nhiêu đi n t (Statham và Nashashibi, 1988;. Lund et al, 1995,

ả ạ ượ ử ệ ộ Lund et al., 1996). Tuy nhiên, vi c x  lý xung cũng ph i đ t đ ấ   ụ c m t m c tiêu r t

́ ứ ộ ủ ế ế ế ạ ọ ộ ườ ̣ ệ quan tr ng c a khu ch đ i các tín hi u y u điên tich đ n m t m c đ  đo l

ng trong ̃ ượ ệ ẫ ộ ộ ượ ̉ ̣ khi l c bo dao đ ng ng u nhiên trong biên đ  tín hi u đ ở c tao ra b i nhiêu nhi ệ   t.

ạ ượ ề ạ ằ ạ ượ ị Đi u này đ t đ ộ c b ng cách t o ra m t hình d ng xung đ ẩ   ộ c xác đ nh m t cách c n

ầ ầ ế ế ạ ậ ạ ộ ố th n trong các b  khu ch đ i chính, trong đó h n ch  các thành ph n t n s  Fourier

ữ ệ ệ ố ộ ượ ấ ủ c a tín hi u cu i cùng trong m t cách mà nh ng đóng góp tín hi u đ ạ   c nh n m nh

ố ớ ế ộ ươ t

̃ ́ ư ế ấ ượ ử ụ ổ ̣ ng đ i so v i các bi n đ ng nhiêu.̃ ̀ ươ ng bi n nh t đ Nh ng may tao xung thông th c s  d ng trong quang ph  bán

ạ ạ ệ ầ ặ ỉ ẫ d n hi n đ i t o ra các xung đ u ra đó là Gaussian, hình tam giác, ho c đ nh hình

ỗ ̉ (Fairstein và Hahn, 1965;. Kandiah et al, 1972;. Landis et al, 1982). M i  đinh có kh ả

́ ́ ́ ạ ượ ộ ả ượ ự ơ năng đ t đ c đ  phân gi i năng l ng đôi v i phep phân tích EDXRF; s  khác bi ệ   t

ủ ế ệ ầ ả ế ể ử ộ ở ̣ ờ ch  y u là do kho ng th i gian hi u dung c n thi t đ  x  lý m t xung. B i vì biên đ ộ

̃ ̀ ố ủ ự ố ờ ủ ư ằ ặ ộ ươ t ng đ i c a s  đóng góp nhiêu là m t ham c a các h ng s  th i gian đ c tr ng liên

ự ế ệ ữ ạ ở ọ ̣ ̣ quan đ n bô tao xung, s  khác bi t gi a các hình d ng xung tr  nên quan tr ng cho các

́ ̃ ứ ̣ ế ụ ọ ộ ế ề ̉ ng d ng, trong đó tôc đô đ m cao là quan tr ng. M t phân tích chi ti ư t v  nh ng anh

ổ ế ượ ề ệ ủ ự ọ ị ̉ ưở h ng c a các l a ch n xung đ nh hình khác nhau v  hi u qua ph  k  đ c trình bày

́ ̉ ươ ủ ơ ự ̣ ầ ở b i Goulding và Landis (1982). G n đây h n, đ  nhanh, bô biên đôi t ng t ́    sang sô

ự ẵ ữ ủ ử ế ả ẵ ở ộ (ADC) đã tr  nên có s n và có nh ng k t qu  trong s  s n có c a các b  vi x  lý xung

ậ ố ế ị ể ự ộ ọ ệ ỹ k  thu t s  (Warburton et al., 1988). Các thi ả   t b  này có th  th c hi n các b  l c gi m

́ ́ ố ư ế ợ ớ ộ ử ề ớ ươ ̣ ̃ nhiêu t ơ i  u k t h p v i tôc đô đêm cao h n nhi u so v i b  vi x  lý xung t ng t ự

ườ thông th ng.

ư ướ ươ ả ̉ ỉ Nh  đã ch  ra bên d i trong các khoan d ́ i đây, tuy nhiên, nó không ph i là

́ ̃ ̀ ́ ố ở ư ế ộ ờ ̉ ̣ ̉ luôn luôn mong mu n đê vân hanh m c nhiêu tôi thiêu vì m t th i gian ch t không

ụ ặ ượ ế ế ớ ộ ự ỏ ệ ợ ượ ớ đ c l n. M c dù công c  EDXRF đ c thi ữ   t k  v i m t s  th a hi p phù h p gi a

ượ ộ ự ể ộ ế ố ế ề ữ ự ̣ ̉ đô phân giai năng l ng và t c đ  đ m, m t s  hi u bi ổ   t v  nh ng s   đánh đ i

ươ ầ ủ ạ ườ ử ụ ể ử ụ ấ ọ th ộ ng m i trên m t ph n c a ng i s  d ng là r t quan tr ng đ  s  d ng t ố ư ủ   i  u c a

̣ ́ thiêt bi.

̀ ́ ́ ̣ ̉ ̣ B. Đô phân giai va tôc đô đêm

ồ ạ ộ ượ ấ ủ ệ ố ề ả ử ệ ệ ớ T n t i m t l ng l n tài li u v  b n ch t c a h  th ng x  lý phát hi n và xung và

ướ ế ớ ượ ể ả ự ệ ữ nh ng b c ti n l n trong đó đã đ ệ   c th c hi n trong vòng 20 năm qua đ  c i thi n

ả ố ộ ế ệ ố ủ ề ầ ợ ộ đ  phân gi i và tăng t c đ  đ m. Trong nhi u năm, tích h p đ y đ  các h  th ng phát

ệ ế ị ệ ử ằ ế ị ự ự ể ạ ằ ọ hi n và thi t b  đi n t n m trong thi t b  đo đ c có nghĩa r ng s  l a ch n cá th  và

ở ườ ử ụ ế ạ ộ ̣ ế ợ k t h p b i ng i s  d ng detector EDXRF, b  khu ch đ i chính, bô ADC, và MCA

ầ ế ụ ộ ượ ọ ủ ệ ố ự ự ị không còn c n thi ứ t. M t khi  ng d ng đ c xác đ nh, s  l a ch n c a h  th ng s ẽ

ườ ạ ượ ệ ả th ng xoay quanh hi u qu  phân tích đ t đ c.

ườ ử ụ ườ ộ ự ọ ươ ả ủ ố ơ Ng i s  d ng th ng hay quên m t l a ch n t ng đ i đ n gi n c a các thi ế   t

̀ ử ệ ấ ơ ộ ả ộ ế ố ̉ i và t c đ  đ m (xem hình.

ậ l p x  lý tín hi u đ n gian yêu câu cung c p đ  phân gi ́ ̀ ế ậ ả ộ ộ ỉ ướ ̣ ấ t l p duy nh t la đ  phân gi 20). Ch  có m t thi ng ng ượ ạ   c l i

i và tôc đô đi theo h ̀ ́ ́ ̀ ế ậ ượ ộ ướ ổ khi thi t l p này đ c thay đ i. Trong m t h ơ ng khac, hăng sô th i gian trong các b

̀ ́ ́ ạ ẽ ế ấ ộ ả ố ơ ấ ơ ̀ khu ch đ i s  tăng lên ma cung c p vao đ  phân gi t h n (FWHM th p) v i cai gia i t ộ  ́

ộ ế ̀ ố ấ ơ ộ ớ ộ ả la  t c đ  đ m th p h n bên trong b  nh  MCA. Ng ượ ạ c l i, đ  phân gi ả   i làm gi m

́ ́ ệ ố ư ộ ượ ọ ể ̣ nh ng tôc đô đêm tăng lên. M t khi h  th ng EDXRF đ

ườ ử ụ ể ả ưở ế ả ấ i s  d ng có th  gây  nh h ự   c ch n, ki m soát này th c i và tôć ộ ng đ n đ  phân gi

̣ ự s  là cách duy nh t mà ng đô đêm.́

ư ọ ạ ạ ộ ố ộ ọ ợ ấ   ế Nó là m t chút gi ng nh  ch n m t chi c xe mà b n ch n lo i xe phù h p nh t

v iớ

́ ộ ệ ố ủ ạ ộ ố ự ọ ạ   ử ụ s  d ng c a b n.  Chêc xe mà sau đó có m t h  th ng l a ch n h p s  cho phép b n

̀ ộ ố ứ ộ ố ấ ể ấ ộ m t s  m c đ  cân băng trong ki m soát. S  th p cho đ  chính xác cao nh t trong kh ả

ễ ộ ả ấ ứ ộ ấ ư ế ố ố ứ năng thao di n (t c là, đ  phân gi ộ   i) nh ng t c đ  th p nh t (t c là, đ m t c đ ).

ộ ố ộ ỷ ệ ớ Ng ượ ạ c l ấ i, các bánh răng cao nh t cho m t t c đ  cao (t l ) v i cái giá chính xác kh ả

ơ ộ năng c  đ ng!

́ ấ ượ ớ ổ ấ ấ ố ộ ̣ Đô phân gi ả ố i t t nh t là thu đ c v i t ng t c đ  đêm th p nh t, trong khi đó

́ ộ ế ấ ộ ả ượ ấ ấ ̉ ạ ố t ấ i, t c đ  đ m cao nh t cung c p đ  phân gi ng x u nh t. Khi cac đinh

̀ ́ ́ i năng l ́ ọ ồ ườ ̣ ̉ ̣ ̣ ch ng chéo nghiêm tr ng thi hiêu qua phep phân tich bi han chê. Trong tr ợ ng h p này,

́ ể ẽ ầ ệ ề ỉ ̣

ể ậ   ề đó là đi n hình cho các nguyên tô nhe, đi u ki n kích thích s  c n đi u ch nh đ  t n ́ ườ ẳ ố ợ ố ỉ ng h p tách đ nh cao là t ấ ố ộ ế t nh t  t c đ  đ m gi ̃ ́ ơ ạ i h n săn co. Tr ạ   t, ch ng h n ụ d ng t

ọ ố ư ự ặ ơ ọ ộ ế   ồ nh  trên 15 keV, ho c n i không có s  ch ng chéo nghiêm tr ng, ch n t c đ  đ m

ấ ả ợ ườ ệ ượ ử ụ ể ề ỉ nhanh nh t. Trong c  hai tr ờ   c s  d ng đ  đi u ch nh cho th i

̀ ́ ế ờ ượ ử ụ ư gian ch t tôi  u la (thông th ng h p, hi n nay đ ̀ ươ ng 50% ) và th i gian đo đ ̣  ể ể c s  d ng đ  ki m soát đô

chính xác.

̀ ̣ C. Chông châp xung

̀ ́ ộ ặ ộ ế ế ố ữ ẫ ạ ố ơ ổ ế Nh ng h n ch  t c đ  đ m kem v i ph  k  bán d n là m t đ c tính v n có liên quan

́ ̀ ữ ạ ử ờ ượ ử ầ ở ơ ế đ n th i gian x  lý xung h u h n theo đ ộ   c yêu c u b i th i gian x  ly xung. Khi m t

ủ ẫ ỗ ơ ộ ố ự ệ ệ ố ệ chu i ng u nhiên c a xung đi t ́ i trên h  th ng phát hi n, m t s  s  ki n không th ể

̃ ̀ ấ ơ ả ủ ự ạ ể ế ượ ử đ ố   c x  lý mà không ro rang. Đ  đánh giá tính ch t c  b n c a s  h n ch  này và m i

ơ ả ủ ử ấ ệ ố ộ ố ệ ủ ệ ệ ế ệ   quan h  c a nó đ n hi u su t h  th ng, m t s  khái ni m c  b n c a x  lý xung đi n

ử ả ượ t  ph i đ c xem xét.

ọ ự ờ ủ ả ở Hình 21 minh h a trình t th i gian c a xung x y ra ạ  các giai đo n khác nhau

ề ế ế ế ấ ả ượ ủ trong   dây   chuy n   ch   bi n   xung.   V t   A   cho   th y   s n   l ợ   ệ ng   c a   đi n   tích   h p

́ ́ ướ ữ ể ờ ̉ ̣ ̉ preamplifier. Các b c vào nh ng th i đi m 1, 2, và 3 thê hiên tich phân cua cac s ự

́ ệ ờ ạ ữ ủ ế ế ờ ̣ ả ầ ki n r i r c. V t B và C là nh ng k t qu  đ u ra c a các khuêch đai nhanh (th i gian

ệ ụ ụ ộ ấ ư ờ ắ hình thành ng n) và phân bi t liên quan ph c v  nh  là m t d u th i gian cho các s ự

́ ́ ệ ượ ư ể ạ ị ̣ ki n cá nhân. Xung khuêch đai lôi ra chính đ c hi n th  nh  hình d ng xung Gauss

ỗ ự ệ ố ớ ỏ ươ ử ế ấ ờ ̉ (trong d u v t D). Đ i v i m i s  ki n, tông th i gian x  lý xung   (b  t ng t ự

d đ

(cid:0) ể ổ ỹ ượ ệ ủ ầ ậ ố ủ (cid:0) chuy n đ i sang k  thu t s ) C a ạ   ự ấ c yêu c u sau khi s  xu t hi n c a các m ch

ướ ự ệ ệ ố ế ậ ẵ và tr ể ấ c khi h  th ng đã s n sàng đ  ch p nh n các s  ki n ti p theo.

́ ́ ở ệ ố ể ấ ơ ầ ặ ̣ ệ M c dù tôc đô đêm trung bình phát hi n b i h  th ng có th  th p h n t n s ố

ự ệ ố ứ ̣ ộ ủ ằ ở ị ượ đ c xác đ nh b i các đ i  ng c a đô r ng xung td, r ng các s  ki n là không t ươ   ng

ự ệ ụ ằ ố ượ ề ố ờ quan th ng kê ng  ý r ng các s  ki n đ c phân b  không đ u theo th i gian. Có sau

́ ồ ạ ẽ ử ả ấ ộ ộ ờ đó t n t ề   i m t xác su t mà hai xung s  x  ly trong cùng m t kho ng th i gian. Đi u

ượ ọ ở ự ồ ế này đ ủ c minh h a b i s  ch ng chéo c a các xung 2 và 3 trong các v t.

ớ ố ộ ế ả ấ ồ V i t c đ  đ m trung bình th p, xung ch ng chéo này không ph i là m t y u t ộ ế ố

́ ̀ ộ ế ế ớ ượ ộ ạ ạ h n ch . V i tôc đ  đ m trung binh tăng lên, tuy nhiên, tìm đ ể c m t đi m mà t i đó

ộ ự ệ ẽ ả ứ ể ấ ộ ướ ự ệ ầ có m t xác su t đáng k  mà m t s  ki n th  hai s  x y ra tr c s  ki n đ u tiên đã

ự ệ ủ ế ả ầ ộ ờ ớ ơ ượ đ ờ   c phân tích đ y đ . N u hai s  ki n x y ra trong m t th i gian ít h n so v i th i

́ ủ ế ể ệ ạ ộ ệ ̣ gian hình thành c a các b  khu ch đ i, các tín hi u điên tich là không th  phân bi t và

́ ̀ ả ầ ộ ượ ệ ̣ m t sai l m '' chông châp '' kêt qu  năng l ng tín hi u.

ổ ế ệ ạ ử ụ ứ ạ ̃ư ̣ ộ ố Nh ng ph  k  hi n đ i s  d ng m t s  hình th c m ch loai bo đ  lo i b ̉ ể ạ ỏ

̀ ́ ̃ ự ệ ̣ ừ ư ể ự ữ ̉ nh ng s  ki n chông châp t ệ   ệ ố  nh ng phô co xung cao. H  th ng tiêu bi u d a trên vi c

ể ệ ể ả ị ̉ ầ ki m tra đ u ra phân bi t nhanh chóng đ  xác đ nh xem hai xung đã x y ra. Công logic

ợ ượ ử ụ ể ạ ỏ ủ ộ ể ổ ử ệ ầ thích h p đ c s  d ng đ  c ng đ u ra c a b  vi x  lý đ  lo i b  các tín hi u năng

ề ượ ể ệ ủ ế ấ ượ l ng không rõ ràng. Đi u này đ c th  hi n trong các d u v t E và F c a Hình 21,

ị ứ ệ ạ ồ ế trong đó tín hi u Logic gây ra b   c ch  khi các xung ch ng lên nhau t o m t l ộ ượ   ng

̃ ̀ ̀ ượ ạ ầ ở ̣ ̣ năng l ng chông châp không ro rang. B i vì máy tao xung nhanh t o ra các đ u ra

̃ ̀ ́ ̀ ệ ư ư ộ ơ ả ượ ớ ̣ phân bi ̃ t có nh ng đăc tinh cô h u nghèo h n vao đ  phân gi i năng l ng so v i các

̀ ̉ ượ ậ ạ ượ ố ể ̣ ̣ ̣ kênh ch m, m ch chông châp loai bo đ ́ c han chê trong năng l ng t i thi u các xung

́ ầ ớ ể ệ ả ố ́ nó có th  phát hi n. Tuy nhiên, trong  ng kich thich EDXRF, ph n l n các xung x y ra

́ ̀ ượ ườ ượ ̣ ̣ ừ ứ ạ t b c x  năng l ộ ệ ố ng cao tan xa và m t h  th ng chông châp ng i không đ ọ   c ch n

ộ ệ ọ ế ế ệ ố t k  h  th ng.

là m t tính năng quan tr ng trong vi c thi ̀ ấ ủ ặ ờ ̣

ệ ố ế ậ ủ ệ ế ấ ờ t l p th i gian ch t hi u qu ,

̀ ể ạ ỏ ụ ể ủ ế ủ ạ ạ ̣ ̀ ộ Xác su t chông châp rõ ràng là m t ham c a các đ c tính th i gian hình thành ả (cid:0) d, c a h  th ng. Xác su t này là đ c l p ộ ậ   ự ệ   t c a các lo i hình c  th  c a m ch chông châp đ  lo i b  các s  ki n

̀ ́ xung (cid:0) p, thi ớ v i các chi ti ̀ ố ượ ự ệ ượ ̣ ̃ không ro rang. S  l c lo i b  t ạ ỏ ừ

ệ ng các s  ki n thi  nghi m chông châp và do đó đ ́ ể ượ ướ ổ ườ ẫ ợ ̣ ph  có th  đ c ng h p xuât hiên hoàn toàn ng u nhiên. c tính cho tr

̀ ́ ộ ự ệ ẫ ạ ộ ố ờ ớ

̀ ự ệ ặ ả ấ ộ ờ ̣ ố ớ Đ i v i m t lo t các s  ki n phân b  ng u nhiên trong th i gian v i m t tân suât trung binh Ǹ ư   0, xác su t đó có s  ki n nào chông châp x y ra trong m t th i gian td đ c tr ng

ộ ự ệ ấ ị ể ượ ể ệ ư sau khi m t s  ki n nh t đ nh có th  đ c th  hi n nh :

ứ ừ ể ỏ ủ ự ệ ề ể ầ

̀ ộ ơ ớ ố ộ ầ ể ̣ T  bi u th c này, chúng ta có th  tính toán các ph n nh  c a s  ki n truy n thông qua ̀ ệ ố h  th ng. Hình 22 là m t s  đô không chông châp so v i t c đ  đ u vào bi u di n ễ ở

ử ư ặ ờ ̣ dang th i gian x  lý xung đ c tr ng.

ỷ ệ ầ ̣ ầ ố ượ ả ủ ờ ị T  l i đa đ c xem là ngh ch đ o c a th i gian

́  đ u vào có tôc đô đ u ra là t ́ ́ ́ ể ả ầ ở ờ ̣ ̣ ̣ ấ   hình thành xung. Tôc đô lôi ra vào th i đi m này là gi m b i môt hê sô 1 / e. C n nh n

ả ơ ả ộ ệ ủ ệ ẫ ấ ạ ằ ố m nh r ng hành vi này là m t h  qu  c  b n c a th ng kê xu t hi n ng u nhiên và

ữ ộ ờ ế ằ ể ạ m t th i gian đo h u h n. Tuy nhiên, cũng nên bi ả   t r ng nó luôn luôn có th  làm gi m

ể ạ ượ ử ư ờ ố ộ ế ở ộ ố ộ ự ặ th i gian x  lý đ c tr ng đ  đ t đ c m t s  gia tăng trong t c đ  đ m m t s  năng

ở ộ ả ượ ầ ằ ượ l ́ ́ ng mât mat đ  phân gi i năng l ệ   ng. Ta cũng c n chú ý là, b ng cách làm vi c

ự ả ế ờ ộ ượ ườ ạ t i m t th i gian ch t quá cao, s  đ o ng c đ ng cong thông và t l

ẽ ẫ ế ế ờ ố ệ ủ ệ ố ầ ơ đ u r i. Tăng thêm th i gian ch t cu i cùng s  d n đ n tê li ắ   ỷ ệ ầ  đ u ra b t t c a h  th ng và tôc đố ̣

́ ể đêm không đáng k .

ể ượ ử ụ ể ặ ậ ̣ ̉ M c dù các thu t toán khác nhau có th  đ ự ệ   c s  d ng đ  hiêu chinh cho các s  ki n

̀ ể ạ ỏ ệ ứ ử ̣ ụ ộ   chông châp, không có cách nào đ  lo i b  các hi u  ng thông qua x  lý xung th  đ ng

ấ ả ở (Gedcke, 1972;. Hayes et al, 1978; Statham, 1977). B i vì các nhà s n xu t khác nhau

̀ ế ị ế ậ ủ ọ ể ̣ ̉ ̣ ủ c a thi t b  tia x khác nhau trong cách ti p c n c a h  đ  loai bo chông châp, cách duy

ấ ể ượ ượ ử ụ ồ ườ ộ nh t đ  đánh giá thông l ủ ệ ố ng c a h  th ng đ c s  d ng m t ngu n c ộ ế   ng đ  bi n

ể ượ ở ộ ằ ị ổ ủ ứ ạ ỷ ệ ầ đ i c a b c x . T  l đ u vào có th  đ ả   c xác đ nh b ng cách m  r ng quy mô s n

́ ́ ộ ệ ẵ ừ ệ ố ữ ệ ̣ ượ l ng b  phân bi t nhanh chóng, mà đôi khi có s n t ̣   h  th ng d  li u thiêt bi. Tôc đô

́ ̀ ́ ̀ ể ượ ộ ơ ồ ờ ̣ lôi ra có th  đ c đo đ ng th i trong bô phân tich xung. M t s  đô không chông châp ̣ ở

́ ớ ố ộ ầ ể ượ ạ ớ ườ lôi ra v i t c đ  đ u vào sau đó có th  đ c t o ra và so sánh v i các tr ợ ng h p lý

ể ệ ưở t ng th  hi n trong hình 22.

ể ượ ắ ồ ắ ả ộ Khi ngu n kích thích có th  đ c t ớ   ờ t trong m t kho ng th i gian là ng n so v i

ộ ế ả ượ ư ử ể ặ ờ ố th i gian x  lý xung đ c tr ng, nó có th  tăng t c đ  đ m s n l ằ   ng trung bình b ng

̀ ạ ỏ ữ ả ưở ệ ố ủ ̣ cách lo i b  nh ng  nh h ư ậ ự   ng c a chông châp. H  th ng kích thích xung nh  v y d a

ộ ự ệ ể ệ ả ắ ướ vào kh  năng đ  phát hi n m t s  ki n trong kênh nhanh và t t kích thích tr

̀ ộ ự ệ ế ộ ứ ̣ ̣ ̣ ể ả m t s  ki n chông châp th  hai có th  x y ra. Trong ch  đ  hoat đông này, t ỷ ệ  l c khi ̀  đâu ra

ể ươ ươ ớ ố ộ ầ ể ế ạ ượ có th  t ng đ ng v i t c đ  đ u vào lên đ n đi m mà t ệ ố i đó h  th ng đ c liên

̀ ̀ ươ ể ượ ể ̣ ̣ ụ t c lam viêc. Đây là ph ng pháp ki m soát chông châp đã đ ử ụ   c tri n khai s  d ng

ố ứ ạ ủ ặ ộ ng tia x (Jaklevic et al, 1976;.. Stewart et al, 1976), m c dù tăng đ  ph c t p c a các

ướ ế ẫ quang electron có xu h ng d n đ n chi phí tăng lên.

̀ ơ ̣ ̉ D. ́ Hiêu chinh th i gian chêt

̀ ệ ủ ự ệ ả ượ ấ ỳ ệ ố ̣ S  hi n di n c a xung chông châp ph i đ c xem xét trong b t k  h  th ng đ ượ   c

ế ế ị ượ ả ượ thi t k  cho các phép đo đ nh l ệ ng vì nó gây ra hi u qu  mà xung đ ế ế c ch  bi n có

ố ộ ụ ệ ố ể ộ ượ ế ế ể ử ữ th  là t c đ  ph  thu c. H  th ng phân tích EDXRF đ c thi t k  đ  s a ch a cho s ự

ệ ạ ộ ươ ế ậ ả ấ ơ khác bi t này thông qua m t lo t các ph ng pháp ti p c n. Các đ n gi n nh t liên

ệ ử ụ ộ ồ ồ ờ ộ ộ ế ố ồ ộ quan đ n vi c s  d ng m t đ ng h  th i gian s ng bao g m m t b  dao đ ng gated và

ồ ồ ộ ắ ượ ậ ộ ế ế ằ scaler. Đ ng h  Dao đ ng t ệ ố t khi h  th ng đ c ch  bi n xung b n r n. B ng cách

ả ủ ủ ề ả ờ ộ ờ ố ượ này, th i gian c a phép đo trong đi u kho n c a m t kho ng th i gian s ng đ c kéo

ệ ố ể ử ữ ữ ử ạ ả ộ dài đ  s a ch a cho nh ng giai đo n khi h  th ng không có kh  năng x  lý m t xung.

ươ ế ủ ế ự ự ộ ệ ph ng pháp thay th  d a trên các phép đo tr c ti p c a các xung b  phân bi t nhanh

ự ệ ị ỏ ỡ ữ ể ộ ự ề ổ ỉ ượ chóng đ  theo dõi nh ng s  ki n đó đã b  b  l . M t s  đi u ch nh b  sung đ c thêm

̀ ữ ể ả ắ ả ờ ̣ vào đ  bù đ p cho nh ng kho ng th i gian trong đó chông châp x y ra (Bloomfield et

al, 1983;.. Hayes et al, 1978)

̃ ươ ự ệ ả ơ ượ ử ụ ư ể ̣ ̉ ộ M t ph ng pháp th c nghi m đ n gi n đ c s  d ng đ  hiêu chinh nh ng thi ệ   t

ộ ờ ỷ ệ ủ ầ ư ể ộ ế ạ h i th i gian ch t là m t phép đo t ủ   ầ  c a đ u vào đ  tính đ u ra nh  là m t hàm c a l

ộ ầ ị ườ ủ ế ặ ạ ố t c đ  đ u vào trong ph m vi c a các giá tr  th ầ   ng g p. phân tích ti p theo yêu c u

ượ ệ ề ỗ ờ ố ỉ ố ộ ầ t c đ  đ u vào đ c tính cho m i thí nghi m. Đi u ch nh th i gian s ng sau đó có th ể

ử ụ ả ứ ụ ứ ằ ị ướ ượ đ c áp d ng b ng cách s  d ng ch c năng ph n  ng xác đ nh tr c đó.

ở ấ ả ươ ộ ố ớ ạ ề ờ ố ỉ B i vì t t c  các ph ng pháp đi u ch nh th i gian s ng có m t s  gi i h n v ề

ạ ỷ ệ ế ể ượ ử ụ ề ọ ọ ươ ph m vi t đ m qua đó h  có th  đ c s  d ng, đi u quan tr ng là ph l ng pháp

ư ậ ư ể ề ộ ỉ ượ ạ ộ ượ đ c đ a ra đ  đánh giá đ  chính xác mà đi u ch nh nh  v y đ ạ   c t o ra. M t lo t

ế ậ ề ồ ị ỹ ệ ạ ẩ ẩ ộ ộ ự   chu n b  k  các tiêu chu n v  n ng đ  khác nhau đ i di n cho m t cách ti p c n tr c

ế ộ ươ ệ ử ụ ế ả ơ ộ ti p. M t ph ng pháp có kh  năng chính xác h n liên quan đ n vi c s  d ng m t tiêu

ố ượ ụ ẩ ấ ỏ ượ ặ chu n màng m ng duy nh t. m c tiêu kh i l ế ng bi n đ c đ t phía sau các tiêu

ố ế ụ ế ể ạ ẩ chu n đ  thay đ i t ổ ỷ ệ ổ  l ố    t ng s  đ m trong ph m vi quan tâm. N u m c tiêu kh i

ượ ọ ườ ộ ế ổ ủ ạ ả ứ ặ ượ l ế ng bi n đ c ch n sao cho c ỳ   ng đ  bi n đ i c a b c x  r i rác ho c hu nh

ẩ ỏ ỳ ườ quang không gây phát hu nh quang trong các tiêu chu n màng m ng, c ộ ng đ  đo

ừ ẩ ầ ượ ộ ậ ủ ổ ỷ ấ ế ượ ủ đ ỳ c c a hu nh quang t các tiêu chu n c n đ c đ c l p c a t ng t su t đ m. Kh ả

ế ể ề ệ ố ủ ề ờ ỉ năng c a các h  th ng đi u ch nh th i gian ch t đ  đ n bù cho pileup sau đó có th ể

ạ ế ợ ệ ố ấ ả ệ ệ ượ đ c đánh giá theo kinh nghi m. T t c  các h  th ng EDXRF hi n đ i k t h p các

ư ệ ế ẽ ả ấ ạ ờ ỉ ả m ch ch nh th i gian ch t hi u qu , có kh  năng s  có ít nh t là chính xác nh  các thí

ượ ế ế ể ể ẩ ệ nghi m đ c thi t k  đ  ki m tra tính năng tiêu chu n.

̉ V.

TÔNG KÊT́ ệ ạ ớ ọ Công ngh  t o nên phân tích hóa h c v i EDXRF th c t ự ế ượ ự  đ ệ ử ụ   c d a trên vi c s  d ng

ệ ố ữ ệ ́ ẫ ử ậ các detector tia X ban d n và liên quan x  lý xung và h  th ng thu th p d  li u. Các

ươ ố ắ ể ả ơ ả ệ ch ng này đã c  g ng đ  gi ằ   i thích cho các nhà phân tích các khái ni m c  b n đ ng

ạ ộ ủ ứ ả ọ ưở ế ầ sau ho t đ ng c a các thành ph n và cách th c mà h  gây  nh h ệ ng đ n hi u qu  h ả ệ

́ ể ố ổ ươ ườ ự ữ ệ ả ố th ng t ng th . Tinh th ạ ng m i ng ư ề   i ta ph i th c hi n gi a các thông s  nh  đi u

̀ ́ ́ ệ ộ ả ế ế ế ̣ ki n kích thích, vao đ  phân gi i detector, tôc đô đêm, và các bi n thi ế   t k  khác quy t

́ ả ườ ể ỉ ấ ị ặ ộ ế ị ệ ̣ ệ ị đ nh hi u qu  ng i ta có th  ch nh m t thiêt bi nh t đ nh ho c thi t b  thí nghi m cho

ộ ự ể ụ ể ộ ứ ụ ữ ơ ế ế ố ạ ấ m t  ng d ng c  th . H n n a, m t s  hi u bi ề t th u đáo v  các y u t h n ch ế

ộ ể ự ự ệ ể ệ ể ệ ấ ị hi u su t nên cho phép m t đ  th c hi n các bài ki m tra th c nghi m đ  xác đ nh

ệ ộ ươ ụ ể ự ọ ươ ạ ả ủ hi u qu  c a m t ph ng pháp c  th  và đánh giá l a ch n th ng m i khác nhau.