डिटेक्टर रिज़ॉल्यूशन
5.9 keV की ऊर्जा के लिए लगभग 140 eV का Si(Li) डिटेक्टरों के लिए विशिष्ट रिज़ॉल्यूशन सेमीकंडक्टर डिटेक्टरों की गुणवत्ता का केवल एक संकेतक है। अधिकतम गणना दर या पृष्ठभूमि की उपस्थिति जैसी विशेषताएँ विश्लेषणात्मक विधियों में अधिक महत्वपूर्ण हो सकती हैं।
Si PIN डिटेक्टरों का रिज़ॉल्यूशन 165 - 220 eV की सीमा में होता है। जबकि SDD डिटेक्टरों के लिए FWHM < 150 eV है। यह ध्यान देने योग्य है कि डिटेक्टर का रिज़ॉल्यूशन काफी हद तक डिटेक्टर पल्स प्रोसेसर की संबंधित सेटिंग्स पर निर्भर करता है।
चित्र 1. Si(Li) डिटेक्टर से प्राप्त Mn का K-श्रृंखला स्पेक्ट्रम।
Si(Li) डिटेक्टरों के लिए विशिष्ट रिज़ॉल्यूशन 5.9 keV की ऊर्जा के लिए 140 eV से बेहतर हो सकता है। हालाँकि, यह सेमीकंडक्टर डिटेक्टरों की गुणवत्ता, अधिकतम गणना दर या पृष्ठभूमि की उपस्थिति का केवल एक संकेतक है - ये पहलू विश्लेषणात्मक तरीकों में अधिक महत्वपूर्ण हो सकते हैं। पेल्टियर कूल्ड Si PIN डिटेक्टरों का रिज़ॉल्यूशन 165 - 220 eV की सीमा में है। जबकि SDD डिटेक्टरों के लिए FWHM < 150 eV है। यह ध्यान देने योग्य है कि डिटेक्टर का रिज़ॉल्यूशन काफी हद तक डिटेक्टर के पल्स प्रोसेसर की उपयुक्त सेटिंग्स पर निर्भर करता है।
एक्स-रे स्पेक्ट्रल लाइन की प्राकृतिक चौड़ाई की उपेक्षा करते हुए, सेमीकंडक्टर डिटेक्टर का ऊर्जा संकल्प दो स्वतंत्र कारकों का एक कार्य है। इनमें से एक कारक डिटेक्टर के डिज़ाइन गुण हैं, दूसरा स्पेक्ट्रोमीटर में उपयोग की जाने वाली पल्स प्रोसेसिंग प्रणाली पर निर्भर करता है।
एक्स-रे लाइन के लिए मापा गया FWHM डिटेक्टर योगदान और विद्युत पल्स प्रसंस्करण प्रणाली से जुड़े योगदान के योग का वर्गमूल है:
डिटेक्टर घटक डायोड वॉल्यूम में चार्ज गठन प्रक्रिया के सांख्यिकी द्वारा निर्धारित किया जाता है। एक घटना फोटॉन द्वारा उत्पादित इलेक्ट्रॉन-होल जोड़े की औसत संख्या की गणना कुल फोटॉन ऊर्जा को एक इलेक्ट्रॉन-होल जोड़ी बनाने के लिए आवश्यक औसत ऊर्जा से विभाजित करके की जा सकती है। यदि इस प्रक्रिया में उतार-चढ़ाव पॉइसन सांख्यिकी द्वारा नियंत्रित होते हैं, तो मानक विचलन की गणना इस प्रकार की जा सकती है
अर्धचालक उपकरणों में, ऊर्जा हानि प्रक्रिया का विवरण ऐसा होता है कि व्यक्तिगत घटनाएँ पूरी तरह से स्वतंत्र नहीं होती हैं और पॉइसन सांख्यिकी से विचलित होती हैं। सांख्यिकी से इस विचलन को फैनो कारक द्वारा समझाया जा सकता है
लेना:
हम पाते हैं:
जहाँ ε एक मुक्त इलेक्ट्रॉन-होल जोड़ी बनाने के लिए आवश्यक औसत ऊर्जा है, E घटना फोटॉन ऊर्जा है, F फैनो कारक है, और कारक 2.35 पॉइसन सांख्यिकी से FWHM के मानक विचलन के लिए जिम्मेदार है। स्पेक्ट्रोमीटर रिज़ॉल्यूशन में डिटेक्टर योगदान के विशिष्ट मान, जिन्हें आमतौर पर फैलाव कहा जाता है, ~ 120 हैं।
तुलना के लिए, विभिन्न डिटेक्टर विशेषताओं के मान तालिका में दिए गए हैं: