第三节的教程更多涉及到荧光检测器
主要有两类用于检测从样品中发射出的X射线荧光
一类是电离室检测器，常叫做 Lytle 检测器
或 PIPS 检测器来测荧光产率
你可以看到它们（设计）巧妙但比较小巧简单
这个是固态锗检测器
虽然也许你用过锂漂移硅检测器，也叫做呆子检测器
提供更高能量分辨率来测量极低浓度，有其他元素组成的样品
非常有难度的样品测量时固态检测器
那来介绍下这些重要的检测器
首先是 Ltyle 型检测器
基本上这就是电离室
电离室检测器在这里
它是个很小的舱室
这代表着我们希望可以在较短的距离内拦截大部分X射线
为了能这么做我们需要格外留意（检测器内）气体
我们经常使用氩气
在 10 keV 以内适用
实际上你可以在更高的能量范围使用氩气
很多人这么做
但使用氙气可以给你更灵敏的响应
氩气有点贵但是提升很大
如果能量超过 15 keV
使用氪气效果远好于氩气
但（即使）使用氩气也挺好的
让我看看还有什么要讲的
它们通常适用于比较纯，浓度稍低的样品
没有实际存在的计数率
因为这是个电离室
Lytle 检测器亮眼的一点是
由于它非常靠近样品
能够收集 10% 的总信号
朝着样品立体角方向
这是固态检测器很难达到的数值
高于固态检测器几个数量级
还有重要的一点
我们会用到X射线过滤器（跟着 Lytle 检测器）
这是安装在样品盒上过滤器的例子
这个是样品盒
这里
另一个过滤器
这是另一个装置叫作 solar slit
我来挨着解释下这些重要的概念
首先为什么我们需要X射线过滤器
答案是这里有很多我们并不需要的X射线
（这部分射线）能量分辨率很差，基本上没有
比如我们想测量一个铀的样品荧光谱
其中的一个问题是X射线打到样品上
你获得一部分来自铀的荧光
不幸的是还有很多X射线仅仅是从样品反弹
直接射入检测器
常被叫做弹性和非弹性散射背景计数
它们可能是10倍，100倍甚至是上千倍强于应该测量的数值
我们不希望测量这些信号
所以我们放了X射线过滤器
它工作机制是过滤器里面有金属或是其他化合物
它可以就像我们的样品一样吸收X射线
所以测量铀的样品时我们会常常用含锶过滤器
锶核心电子结合能在 16,105 eV
这个能量刚好可以针对所有高于 17,000 eV 弹性散射能量
因为含锶过滤器可以吸收它们
（弹性散射能量）准备激发核心电子
但它们激发核心电子会变得更难
更难穿过过滤器
放入过滤器就像是基本上是个低波滤波器
扣掉高能能量，留下低能通过（过滤器）
这种形式很利于我们的荧光测量
所以我们可以用电离室检测来测量样品
我之前讲的放入过滤器是是使X射线能量衰减
在高于电子结合能的区间
与此同时也会减掉部分能量
那就是我刚刚讲的
测铀的是测量的 L 边
如果你使用过渡金属
比如铜，测量的 K 边
经验法则是 Z （原子序数）减去 1
或是 Z - 2
所以如果测量铜，选择钴过滤器
或测量铁样品时，Kα 是 6,404 eV
那就使用 Z - 1 是锰过滤器
锰的吸收边能量正好介于铁的吸收边和 Kα 之间
你想要丢弃的是从样品上散射出来的入射光
这部分会被锰过滤器给吸收掉
这就是为什么我们采用 Z - 1 或 Z - 2 规则
常适用于过渡金属
我在一开始的时候
我介绍了这里一些奇怪的狭缝装置叫 solar slits
它们非常的重要
问题是它们为什么重要
那我回到一开始的铀样品
我们有个含铀的样品，想测量 XAFS
我们放入含锶过滤器，像是低波滤波器
它截断了高于锶吸收边能量的X射线
这很好但是除非X射线能打到过滤器被吸收
否则它们会重新被锶过滤器重新发射
它们会从锶的 Kα X射线形式出现
这是比较基础几何结构
你有样品，让X射线打到样品
打到过滤器上
检测器那那个地方
这里有点问题
你可以看到部分射线往上走了
往那边走了，这边跑了
基本上锶的荧光发射也可以到达检测器
这代表着我们丢掉了一半（X射线）计数
因为所有发射出来的计数朝反方向
就不进入检测器，那很好
但朝前发射的X射线仍然会进入检测器
为了帮助剔除这些（过滤器）发射荧光
我们加入了 solar slits
很赞的设计
基本上就是一组狭缝
像是鳍一样（的设计）
（排列成）与样品发出射线的方向平行
这是从样品发出X射线的方向
可以穿过狭缝
而另一个X射线从样品发出，到达检测器
因为过滤器非常靠近狭缝
狭缝可以拒掉来自过滤器的X射线
因为狭缝可以拦截然后拒绝（射线）穿过
这个装置非常有效
能降低来这个吸收峰的 99% 信号
这就是（Lytle）检测器受欢迎的原因
这个检测器对很多类型的样品好使
但如果你的样品来自于自然界
比如来自太平洋深处的铁锰矿石
你是矿物工程师，想测量里面的铂
你想了解里面铂物质化学成分
以及它是如何作用于海洋层的激素行为
这是铂的峰，特别小
问题是这是个铁锰矿石
有着来自铁和锰元素超过 100 倍强度的荧光
在这里
所以在这样的情况下 Lytle 检测毫无作用
我们必须使用固态检测器的一种
它可以设置一个窗口只让采集这个峰的信号
我们需要点技巧
因为这个检测器可以很清楚地从铁和铂发射峰分辨锰
Lytle 检测器不具有（这样的分辨能力）
然而 Lytle 检测是没有计数率上限
但固态检测器是不能够接受太多X射线输入
否则就会输出很差的信号
所以你需要保证（输入X射线）不能超过极限
询问线站工作人员来确认检测阈值
首先我们可以改善的地方是放入过滤器
能够先拦截这些X射线
就这个情况可放入镉过滤器能够搞定
这个情况可以放入钒过滤器甚至是铝
它可以吸收这些X射线然后把计数率降低
低于每秒 200,000 极限
我们针对铂的峰设置一个窗口
在（测试）背后可以使用的操作很多
我很想挨个讲但是时间不够
当X射线入射导致电压跳跃
电压跳跃高度可以让你看到峰的能量
你可以画出在不同能量的（以能量为方程）功率谱
这样可以有非常明确的谱图看到锰 Kα，铁 Kα
还有小小的铂峰
因为你知道了这些能量分布，可以设置窗口
然后你只需要计数在这个窗口以内的能量
这就可以给你数据质量超棒的谱图
这就是为什么使用固态检测器的原因
我做了个表来总结选择透射 vs. 荧光检测比较
这是对之前课程的回顾
当你使用 Lytle 型电离室检测器
或固态检测器之一
因为我要在最后一节讨论那个话题
鼓励你看一看
这是一些案例，用作参考
那么这就是第三节关于荧光检测器的结尾了
最后一节是采集数据的理论知识介绍
Thank you (Thank Dr. Bargar too!)