Почему ProSpector 3 проводит анализ состава материалов в четыре раза быстрее других портативных РФА ализаторов

За счет каких факторов можно повысить быстродействие РФА спектрометров? 

Первое – это использование SDD детекторов вместо PIN-диодных детекторов. В настоящее время SDD используются практически во всех ручных РФА анализаторах. Однако и SDD бывают разные. В первую очередь на скорость работы спектрометра влияет площадь детектора – при одинаковом потоке рентгеновского излучения от образца количество квантов, попадающих на детектор в единицу времени пропорциональна его площади. Поэтому в ProSpector 3 используются только детекторы большой и сверхбольшой площади. 

Однако, даже при одинаковой площади разные типы SDD могут «пропустить» через себя и зарегистрировать в спектре разное количество рентгеновских квантов. Это зависит от типа используемого в детекторе предварительного усилителя. В обычныхSDD предварительный усилитель основан на полевом транзисторе (JFET), в то время, как в «быстрых» (так называемых Fast SDD) в качестве головного каскада предварительного усилителя используется специальные малошумящие модули CUBE, а в сверхбыстрых моделях – ультрамалошумящие модули CSA. Детекторы с модулем CSA хотя и дороже обычных SDD и FastSDD, однако обеспечивают не только существенно большее быстродействие, но и лучшую разрешающую способность. Именно такими инновационными SDD комплектуются портативные анализаторы ProSpector 3. 

Но и это еще не все...

Ведь аналогичными детекторами комплектуются и некоторые другие премиум модели ручных РФА. Решающим фактором в достижении рекордного быстродействия при прочих равных условиях является цифровой импульсный процессор (DPP), который преобразует импульсы, приходящие от предусилителя детектора, в рентгеновские спектры анализируемых образцов. Дело в том, что для «обработки» каждого импульса, вызванного поглощением рентгеновского кванта в детекторе, DPP требуется определенное время. В течение этого промежутка времени DPP не может воспринять и обработать следующий импульс. Поэтому при высокой скорости поступления импульсов (так называемая входная статистическая загрузка) некоторая часть этих импульсов теряется, т.к. DPP просто не успевает их обработать. При этом теряются сразу два импульса, первый, которому не хватило времени на обработку, и второй, который поступил раньше, чем закончилась обработка первого. Соответственно, в спектр попадают далеко не все рентгеновские кванты и потенциальное высокое быстродействие SDD не используется в полной мере. Для увеличения пропускной способности DPP можно уменьшить время обработки каждого импульса. Однако, это приведет к снижению точности обработки, и, как следствие, к ухудшению разрешающей способности спектрометра. Как Elvatech решил эту задачу? Мы разработали специальный тип DPP в котором время обработки для каждого импульса не является постоянным, а динамически подстраивается. Наша технология DAS (Dynamically Adaptive Shaping) позволяет обрабатывать большинство пришедших от детектора импульсов с оптимальным временем, что обеспечивает наилучшую разрешающую способность, и в то же время не терять те импульсы, которые поступают в процессе обработки других. DPP просто автоматически сокращает длительность обработки текущего импульса и сразу начинает обрабатывать следующий. Таким образом нам удалось повысить пропускную способность спектрометра более, чем в три раза, до > 500,000 импульсов в секунду без ухудшения энергетической разрешающей способности и выйти в лидеры отрасли по быстродействию РФА.