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Excillum发布液态金属靶X射线源新品

仪器信息网 2019/12/31 18:28:18 点击 18 次
[导读] 近日,QUANTUM量子科学仪器贸易(北京)有限公司在仪器信息网发布液态金属靶X射线源新品

液态金属靶X射线源

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液态金属靶X射线源



产品简介 

Excillum公司位于瑞典首都斯德哥尔摩,是一家致力于研发、生产超高亮度微焦斑X射线光源的公司。经过十余年的研发与改进,Excillum掌握了先进的液态金属射流(MetalJet) X射线光源技术,这项新技术能够带来10倍于普通固体阳极X射线光源所发射的X射线通量(在相同焦斑面积上)。正因为液态金属射流能够承受更高功率电子束的轰击,因而可以得到更高的X射线通量,传统微焦斑X射线发生器中的固体金属阳极正在被液态金属射流所取代! 

 

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主要应用

 成像

 散射/衍射

光谱学/荧光特性 

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产品特点 

•  极微聚焦源
•  可选的快门
•  卓越的焦斑品质
•  可选的双端口模式
•  最低的和可预见的维护成本
•  用户可调的焦斑尺寸和长宽比
•  LaB6长寿命阴极

•  非常稳定的X射线发射和光斑位置
•  友好的图形用户界面
•  低的总消耗功率
•  集成防辐射屏
•  可调的出射角
•  无需额外冷却水
•  可以使用电脑进行远程操作


主要参数


靶材1

镓或铟贵金属合金

最小焦斑尺寸

~ 5 μm

靶类型

液体射流

发射稳定性3

< 1%

电压

21-70kV/160KV

空间稳定性3

< 1 μm

功率2

0-250 W

最小焦物距4

18 mm

最大电流

4.3 mA

光束角5

13°/30°




技术介绍 

1、 液态金属射流(MetalJet) X射线光源比常规固体金属阳极光源能得到更高的X射线通量 

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 常规固体金属阳极

液态金属阳极 

 2、功率负载能力 

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功率负载能力

所有电子轰击型X射线发生器的X射线强度都受限于阳极材料的热量承载能力。在传统固体阳极技术中,为了避免阳极损坏,其表面的工作温度必须远低于靶材的熔点,因此靶材的各种物理性质,如熔点、导热系数等极大地限制了电子束功率的范围。液态金属阳极则大为不同,因为那些防止靶材熔化的措施都不须要了,这得益于靶材本身已处于熔化的状态以及其不断自再生的特点。完好如初的液态靶材以接近100m/s的速度在腔体内循环。由于阳极不断地自再生,电子束对靶材的损坏将微乎其微。


极高的亮度

某种程度上,微焦斑X射线发生器的功率承载能力大致与焦斑的直径而不是面积成比例。因此,光源的亮度反比于焦斑的直径。

 通过将极高的功率承载能力以及极小的电子束焦斑相结合,液态金属射流光源能够在微米级的焦斑上实现空前的高亮度。

 

3、液态金属的X射线光谱 

image008.jpg

    为了得到不同的X射线发射谱线,我们使用了不同的金属合金。对于第一代的MetalJet光源,其特点在于靶材在室温附近就已经熔化。但为了得到多样的特征谱线以代替现有的常规固体阳极,在将来我们还将开发更多种类的合金材料,即使它们的熔点会更高。


镓(Ga)合金    

目前可选的有富含镓(Ga)的合金。其Kα发射谱线能量为9.2keV, 对应波长约为1.35埃米, 类似于铜靶的Kα波长。


铟(In)合金    

同样可选的还有富含铟(In)的合金。其Kα发射谱线能量为24.2keV,对应波长约为0.51埃米,类似于银靶的Kα波长。

 4、焦斑质量和尺寸 

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焦斑质量    

归功于先进的电磁聚焦、光路校正技术以及高亮度LaB6阴极,高质量的电子束焦斑得以实现,将其与连续再生的光滑液态靶材表面相结合,整个光源便能产生超高质量的X射线焦斑。


可调的尺寸    

焦斑的尺寸与高宽比均可被自由调整


5、光源的稳定性 

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    光源有着相当高的空间稳定性。图为附加在光源上的针孔相机所拍摄的焦点位置分布图,如其所示焦斑在24小时内距中心的标准偏差在0.1μm以下。

部分应用案例 


1、 散射/衍射


▆  小角度X射线散射(SAXS)—金属材料和胶体 


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斯洛伐克科学院和斯洛伐克理工大学纳米诊断中心的研究人员在一种应变仪上进行原位测试,由SAXS监控,其中液态金属射流的高亮度允许进行非常快的数据收集,具有10秒的时间分辨率。  


▆  小角度X射线散射(SAXS)—生物学

image002.jpg 

研究人员利用配备了SAXS的MetalJet仪器,研究了Bcl- xL蛋白。蛋白质在使用温和的洗涤剂处理后研究了由螺旋α6-α8两单体之间的三维区域交换产生的二聚体的形成。  


2、X射线光谱学/荧光学


▆  基于液态金属射流源(MetalJet)的HAXPES-Lab

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(a) 用于晶体管和二极管制造的单氧化物结构 (b-f) 用HAXPES-Lab仪器测量核心层。


3、X射线成像

▆  相位对比成像  


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一个简单的例子,说明通过物体的相移如何扰动波前。波前不能直接测量,但在这里转换成一段距离的强度变化。对比度来自吸收和相位。相移带来的边缘增强在所有轮廓上都很明显。 


国内部分用户单位

首都师范大学、复旦大学、中科院上海有机化学研究所、南京大学、西北大学、华南理工大学、中科院福建物质结构研究所、香港大学、中山大学,上海科技大学...... 

创新点:

1、采用先进的先进的液态金属射流(MetalJet) X射线光源技术; 2、在相同焦斑面积上,可产生10倍于普通固体阳极X射线光源所发射的X射线通量; 3、可以更容易地测量和研究非常弱的衍射效应,如固有的不公度,漫散射样品,准晶体和高压样品等。

液态金属靶X射线源

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