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液態金屬靶X射線源
產品簡介
Excillum位于瑞典首都斯德哥爾摩，是一家致力于研發、生產超高亮度微焦斑X射線光源的公司。經過十余年的研發與改進，Excillum掌握了先進的液態金屬射流(MetalJet) X射線光源技術，這項新技術能夠帶來10倍于普通固體陽極X射線光源所發射的X射線通量（在相同焦斑面積上）。正因為液態金屬射流能夠承受更高功率電子束的轟擊，因而可以得到更高的X射線通量，傳統微焦斑X射線發生器中的固體金屬陽極正在被液態金屬射流所取代！
主要應用
成像 | 散射/衍射 | 光譜學/熒光特性 |
產品特點
• 極微聚焦源 • 可選的快門 • **的焦斑品質 • 可選的雙端口模式 • *低的和可預見的維護成本 • 用戶可調的焦斑尺寸和長寬比 • LaB6長壽命陰極 | • 非常穩定的X射線發射和光斑位置 • 友好的圖形用戶界面 • 低的總消耗功率 • 集成防輻射屏 • 可調的出射角 • 無需額外冷卻水 • 可以使用電腦進行遠程操作 |
主要參數
靶材1 | 鎵或銦貴金屬合金 | *小焦斑尺寸 | ~ 5 μm |
靶類型 | 液體射流 | 發射穩定性3 | < 1% |
電壓 | 21-70kV/160KV | 空間穩定性3 | < 1 μm |
功率2 | 0-250 W | *小焦物距4 | 18 mm |
**電流 | 4.3 mA | 光束角5 | 13°/30° |
技術介紹
1、 液態金屬射流(MetalJet) X射線光源比常規固體金屬陽極光源能得到更高的X射線通量
常規固體金屬陽極 | 液態金屬陽極 |
2、功率負載能力
功率負載能力 所有電子轟擊型X射線發生器的X射線強度都受限于陽極材料的熱量承載能力。在傳統固體陽極技術中，為了避免陽極損壞，其表面的工作溫度必須遠低于靶材的熔點，因此靶材的各種物理性質，如熔點、導熱系數等極大地限制了電子束功率的范圍。液態金屬陽極則大為不同，因為那些防止靶材熔化的措施都不須要了，這得益于靶材本身已處于熔化的狀態以及其不斷自再生的特點。完好如初的液態靶材以接近100m/s的速度在腔體內循環。由于陽極不斷地自再生，電子束對靶材的損壞將微乎其微。 極高的亮度 某種程度上，微焦斑X射線發生器的功率承載能力大致與焦斑的直徑而不是面積成比例。因此，光源的亮度反比于焦斑的直徑。 通過將極高的功率承載能力以及極小的電子束焦斑相結合，液態金屬射流光源能夠在微米級的焦斑上實現**的高亮度。 |
3、液態金屬的X射線光譜
為了得到不同的X射線發射譜線，我們使用了不同的金屬合金。對于**代的MetalJet光源，其特點在于靶材在室溫附近就已經熔化。但為了得到多樣的特征譜線以代替現有的常規固體陽極，在將來我們還將開發更多種類的合金材料，即使它們的熔點會更高。 鎵(Ga)合金 目前可選的有富含鎵(Ga)的合金。其Kα發射譜線能量為9.2keV， 對應波長約為1.35埃米， 類似于銅靶的Kα波長。 銦(In)合金 同樣可選的還有富含銦（In）的合金。其Kα發射譜線能量為24.2keV，對應波長約為0.51埃米，類似于銀靶的Kα波長。 |
4、焦斑質量和尺寸
焦斑質量 歸功于先進的電磁聚焦、光路校正技術以及高亮度LaB6陰極，高質量的電子束焦斑得以實現，將其與連續再生的光滑液態靶材表面相結合，整個光源便能產生超高質量的X射線焦斑。 可調的尺寸 焦斑的尺寸與高寬比均可被自由調整 |
5、光源的穩定性
光源有著相當高的空間穩定性。圖為附加在光源上的針孔相機所拍攝的焦點位置分布圖，如其所示焦斑在24小時內距中心的標準偏差在0.1μm以下。 |
部分應用案例
1、 散射/衍射
▆ 小角度X射線散射（SAXS）—金屬材料和膠體
斯洛伐克科學院和斯洛伐克理工大學納米診斷中心的研究人員在一種應變儀上進行原位測試，由SAXS監控，其中液態金屬射流的高亮度允許進行非常快的數據收集，具有10秒的時間分辨率。
▆ 小角度X射線散射（SAXS）—生物學
研究人員利用配備了SAXS的MetalJet儀器，研究了Bcl- xL蛋白。蛋白質在使用溫和的洗滌劑處理后研究了由螺旋α6-α8兩單體之間的三維區域交換產生的二聚體的形成。
2、X射線光譜學/熒光學
▆ 基于液態金屬射流源（MetalJet）的HAXPES-Lab
(a) 用于晶體管和二極管制造的單氧化物結構 (b-f) 用HAXPES-Lab儀器測量核心層。
3、X射線成像
▆ 相位對比成像
一個簡單的例子，說明通過物體的相移如何擾動波前。波前不能直接測量，但在這里轉換成一段距離的強度變化。對比度來自吸收和相位。相移帶來的邊緣增強在所有輪廓上都很明顯。
國內部分用戶單位
首都師范大學、復旦大學、中科院上海有機化學研究所、南京大學、西北大學、華南理工大學、中科院福建物質結構研究所、香港大學、中山大學，上海科技大學......
