The potential of microcalorimeter x-ray spectrometers for measurement of relative fluorescence-line intensities
我们以前使用了一个阵列的低温微量热仪与4 eV的能量分辨率来测量发射线的轮廓和能量的特征L-壳层的x射线的四个元素的镧系元素:镨,钕,铽,和钬。我们考虑同一数据集的功率来估计谱线的相对强度。强度必须校正探测器的效率和自吸收,我们估计的不确定性的校正。这些数据代表了低温能量色散传感器的第一次使用,以估计X射线荧光线的相对强度之一。他们表明,未来用微量热计探测器测量薄膜样品,在较宽的能量范围内,相对谱线强度的系统不确定性可以达到1%以下。
2022-08-16 physics.atom-ph physics.ins-det
Laser-induced fluorescence detection of the 4d$^4D_{7/2}\rightarrow$5p$^4P^\circ_{5/2}$ transition of Kr II in a hollow cathode discharge
面向氪工质电推进的离子速度 LIF 诊断需求,研究在空心阴极放电中采用 Kr II 的 4d⁴D7/2→5p⁴P°5/2 跃迁,以确定静止离子激发波长。
2023-12-10 physics.app-ph physics.atom-ph physics.ins-det
Ion dynamic characterization using phase-resolved laser-induced fluorescence spectroscopy in a Hall effect thruster
本文提出一种基于LIF光谱和Hilbert变换的相位分辨新技术,用于在霍尔效应推进器呼吸模式下实时测量离子速度分布变化。
2023-06-26 physics.ins-det
Laser-Induced Fluorescence for measuring salt mass fraction in evaporating saline solutions
University of Savoie Mont Blanc(萨瓦蒙布朗大学);CNRS, LOCIE(法国国家科学研究中心,LOCIE);University of Lorraine(洛林大学);CNRS, LEMTA(法国国家科学研究中心,LEMTA)
研究开发基于激光诱导荧光的非侵入式光学诊断法测量盐溶液盐质量分数,利用双色比率法及荧光寿命测量技术,测试多种染料并与阴影图测量对比验证,分析不确定源,证明该方法对复杂多相流成像的扩展潜力,为传热传质定量诊断提供基础。
2026-07-13 physics.ins-det
Multidimensional Fluorescence Imaging and Super-resolution Exploiting Ultrafast Laser and Supercontinuum Technology
这篇论文集中在多维荧光成像工具的发展,特别强调荧光寿命成像(FLIM)显微镜应用于生物研究。本论文的重点是基于微结构光纤中超连续谱产生的可调谐超连续谱激发源的研制和应用以及能够实现衍射极限以外荧光寿命成像的受激发射耗尽(STED)显微镜的研制。FLIM的生物学研究的效用说明了在肌肉纤维中的肌节的分子结构和在免疫突触的信号的实验研究的例子。应用微结构光纤提供可调谐超连续谱激发源的FLIM显微镜的范围,包括宽场,Nipkow盘共焦和超谱线扫描FLIM显微镜。超连续谱产生的第一个超分辨FLIM显微镜的应用。这种新型显微镜利用了STED的概念,飞秒锁模钛:蓝宝石激光器通过泵浦微结构光纤产生超连续谱并直接提供(较长波长)STED光束来提供可调谐激发光束。该STED显微镜在商业扫描共聚焦显微镜中实现,以提供与标准生物成像的兼容性,并利用使用空间光调制器(SLM)的数字全息术来提供用于成形STED光束轮廓的适当相位操纵并补偿像差。根据SLM的设置,STED显微镜能够在横向和轴向平面上记录超分辨率图像。
2017-08-10 physics.bio-ph physics.ins-det physics.optics
Optimization of GEM detectors for applications in X-ray fluorescence imaging
本文通过模拟优化用于3--30 keV X射线荧光成像的气体探测器,计算了Ar/CO2和Kr/CO2中6 keV光子的能量分辨率极限,并研究了减少逃逸峰及评估铜荧光的方法。
2024-09-30 physics.ins-det
Comparing the Ag-content of poltinniks using X-ray fluorescence
为了分析1913年、1921年和1924年铸造的四枚50戈比的俄罗斯硬币(“poltinniks”)的元素组成,进行了X射线荧光实验。通过比较两枚硬币发射的Ag Kα X射线的强度,我们能够确定两枚硬币的Ag含量是否相等。这项研究的目的之一是确定是否有立法要求1924年铸造硬币时使用的银和铜的比例与前几年相同。此外,还比较了1924枚伦敦和列宁格勒铸造的银Kα X射线的强度。我们的研究结果表明,银的比例存在于每个硬币的百分比差异不超过5.5%。
2013-02-12 physics.ins-det
Laser threshold magnetometry
我们提出了一种新型的传感器,它使用含有光学活性氮空位(NV $^-$)中心的金刚石作为激光介质。磁力计可以在室温下工作,产生的光可以很容易地进行光纤耦合,从而可以用于工业应用和遥感。通过将激光泵浦与射频拉比驱动场相结合,外部磁场改变了NV $^-$中心的荧光。我们利用这种荧光水平的变化将激光推到阈值以上,用外部磁场控制的强度打开它,这提供了具有非常高对比度的读出信号的相干放大。这种机制与传统的基于NV $^-$的磁力计有质的不同,后者使用基于非相干光子发射的荧光测量。我们称我们的方法激光阈值磁强计(LTM)。我们预测,体积为1 mm $^3$的NV $^-$型激光阈值磁强计可以实现散粒噪声限制的直流~ 1.86 fT $/\sqrt{\rm{Hz}}$和a.c.~灵敏度为3.97 fT $/\sqrt{\rm{Hz}}$。
2016-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.ins-det
Characterization of a triple-GEM position sensitive detector for X-ray fluorescence imaging
在这项工作中,我们的特点是X射线位置敏感气体探测器的气体电子倍增器(GEM)的三层堆栈的基础上。读出电路被划分为256条为每个维度和使用电阻链互连的条带,我们能够重建的辐射相互作用点的电阻电荷划分。该探测器在Ar/CO $_2$(90/10)大气压下工作时,增益大于$10^4$,能量分辨率为15.28%(FWHM),位置分辨率为1.2mm。
2019-04-17 physics.ins-det
Effect of Synchrotron Polarization in Grazing Incidence X-ray Fluorescence analysis
全反射X射线荧光(TXRF)光谱技术在过去的几年里取得了显著的进展。在基础科学和应用科学中的大量应用证明了它的重要性。传统的X射线荧光技术中的主要不利因素是大的光谱背景,这限制了该技术的元素检测灵敏度到ppm范围。在TXRF技术中,由于初级入射X射线束的低消光深度,该光谱背景在很大程度上减小。在基于同步辐射(SR)的TXRF测量中,由于同步X射线束的偏振,光谱背景进一步减小。在这里,我们详细讨论了同步辐射偏振对荧光光谱中的光谱背景的影响及其对TXRF检测灵敏度的意义。给出了详细的理论描述,并证明了康普顿散射和弹性散射X射线的各向异性散射概率密度如何依赖于SR光束偏振面中的散射角(θ)和方位角(θ)。
2014-05-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.ins-det
Wavelength modulation laser-induced fluorescence for plasma characterization
本文提出波长调制激光诱导荧光(WM-LIF)方法,通过测量LIF信号导数增强速度分布函数(VDF)灵敏度,在氩等离子体中实验验证,可独立获取VDF参数,优于传统幅度调制方法。
2024-03-16 physics.ins-det physics.plasm-ph
Measurement of the near-infrared fluorescence of the air for the detection of ultra-high-energy cosmic rays
研究了空气及其主要成分氮、氧在近红外波段的荧光发射。气体被95kV电子束激发,荧光被InGaAs光电二极管检测到,灵敏度低至约1700 nm。我们用傅里叶变换红外光谱仪记录了发射光谱。还通过比较近红外信号与由Si光电二极管检测的已知紫外荧光来测量光产额。讨论了利用大气近红外荧光探测超高能宇宙射线的可能性,指出了这一新方法的优缺点。
2010-09-17 astro-ph.IM physics.ao-ph physics.ins-det
Germanium Collimating micro-Channel Arrays For High Resolution, High Energy Confocal X-ray Fluorescence Microscopy
共焦X射线荧光显微镜(CXRF)允许直接检测来自扩展的未稀释样品的微米级3D体积的X射线荧光。我们以前已经证明了使用一种新的收集光学,由硅制成,提高了空间分辨率,这种方法的数量级超过CXRF使用多毛细管。光学,称为准直通道阵列(CCA),由微米级,光刻制造的准直通道阵列,所有指向一个单一的源位置。由于硅的吸收能力有限,这些光学器件的有用能量范围限于低于约10 keV的荧光发射。在这里,我们报告制造的CCA从锗基板,并证明其实际用途CXRF高达20千电子伏。具体而言,我们证明了一个几乎能量无关的临界空间分辨率$d_R$的2.1 $\pm$ 0.17 \um从2-20千电子伏,以及优秀的背景减少相比,硅基CCA在整个能量范围。描述了光学和背景减少保持器的设计细节。两个版本的光学现在可根据要求在光束线20 ID-B,先进的光子源(APS)-阿贡国家实验室。
2016-07-06 physics.ins-det
Investigation of measuring hazardous substances in printed circuit boards using the micro-focus X-ray fluorescence screening
印刷电路板(PCB)广泛应用于大多数电气和电子设备或产品中。多氯联苯中含有高浓度的有害物质,如铅、汞、镉等,这些物质的降解和释放对人类和环境构成了巨大的威胁。为了调查我国市场上多氯联苯的化学成分,建立了一套实用的微焦点X射线荧光分析系统,用于多氯联苯的元素分析,特别是有害物质的检测。采用准直器对X射线管发出的X射线进行聚焦。采用BRUKER X射线探测器和正比计数器检测PCB样品发出的荧光。环氧玻璃纤维的单层PCB样品和双层PCB样品均从中国国内市场购买。此外,本文还采用了德国西门子公司的MC55无线通信模块作为参考。对PCB样品测试点的荧光光谱分析结果表明,在焊盘和基板上检测到了主要为Pb和Br的有害物质。此外,还给出了各测点主要物质平均相对含量的统计数据。经验证,微XRF筛选提供了一个简单,快速的定性测量多氯联苯中的有害物质。
2014-09-16 physics.ins-det
The use of LEDs as a light source for fluorescence pressure measurements
本文探讨商用高功率LED替代激光器作为荧光测压光源,证实其在红宝石和四硼酸锶等压力指示材料中能产生窄荧光线,并在多种测压装置中有效应用。
2023-05-14 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Variable Energy X-ray Fluorescence Source
我们详细介绍了可变能量,X射线荧光源的设计,使用低活性(1.8 $\times10^6$ ~dpm)\nuc{99}{Tc} $β$源,照射薄箔。通过在Ti、Zn、Nb、Ag和Au的箔之间旋转源,该设备以接近1 Hz的速率产生4至70 keV的x射线。当源被放置在存储位置时,外部辐射是不可检测的。屏蔽和旋转机构的设计允许在真空和液氮温度下使用。该设计的目的是为低能量的辐射冲击Ge探测器表面的响应的研究。该源将有助于理解大规模Ge阵列(如\textsc{Majorana}和LEGEND)中的探测器响应。
2022-11-10 nucl-ex physics.ins-det
The Small Contribution of Molecular Bremsstrahlung Radiation to the Air-Fluorescence Yield of Cosmic Ray Shower Particles
一个小的贡献的分子韧致辐射的紫外线范围内的空气荧光产率估计的基础上以前开发的方法在千兆赫频率范围内的淋浴的无线电探测的框架。首先,这种方法被证明是提供一个估计的主要贡献的荧光产量由于去激发的C $^3Π_{\mathrm{u}}$电子水平的氮分子的B $^3Π_{\mathrm{g}}$一个相当于$Y_{[337]}=(6.05\pm 1.50)~$兆电子伏$^{-1}$在800百帕的压力和293 K的温度条件下,比较以及以前的专门工作和实验结果。然后,在相同的压力和温度条件下,由分子韧致辐射诱导的荧光产额被发现是$Y_{[330-400]}^{\mathrm{MBR}}=0.10~$ MeV $^{-1}$的空气荧光探测器用于检测大气中的超高能宇宙射线引起的广泛的空气簇射感兴趣的波长范围内。这意味着,在荧光检测器检测到的波长在330和400 nm之间的$\simeq 175~$光子中,其中一个是由分子韧致辐射产生的。虽然很小,但当考虑荧光检测器的绝对能量标度时,这种贡献对于系统不确定性的总预算是不可忽略的。
2016-06-21 astro-ph.IM physics.ins-det
Hard X-ray Fluorescence measurements with TESs at the Advanced Photon Source
用于硬X射线束线科学的过渡边缘传感器(TES)光谱仪将能够在信息丰富的2至20 keV能量范围内改进X射线发射和吸收光谱。我们正在为先进光子源(APS)同步加速器建立一个基于TES的仪器,以提供给光束线用户。24-最近已经制造并测试了像素原型阵列。使用这些阵列的第一次光谱测量是有希望的,最好的单像素能量分辨率为11.2 eV,饱和能量> 20 keV。我们提出了一系列最近的X射线荧光测量涉及过渡金属元素和多元素样品的发射线间隔很近,特别是一个Cu-Ni-Co薄膜和箔的Cu和Hf。TES测量的光谱直接比较与硅漂移探测器在APS光束线测量的光谱,证明了改进的X射线科学可能由TES光谱仪。
2019-09-12 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Fluorescence Suppressor Gas Electron Multiplier (FS-GEM)
提出了一种在气体探测器的灵敏部分和放大部分之间引入荧光抑制电极的方法,以消除强X射线辐照下气体探测器电极荧光产生的杂散信号。
2022-11-30 hep-ex physics.ins-det
A novel 3D sampling method of geological rock-core using X-ray fluorescence
University Politehnica of Bucharest(布加勒斯特理工大学)
本文提出一种3D X射线荧光扫描方法,可实现地质岩芯圆柱面的元素分析,并重建1D、2D和3D元素分布图,减少样品制备时间和成本,揭示元素分布信息。
2025-01-04 physics.app-ph physics.chem-ph physics.ins-det