Резолюция на детектора
Енергийната разделителна способност на полупроводниковите детектори се определя от способността на тези детектори ясно да разграничават характерните лъчи, представляващи интерес от гледна точка на рентгеновия дифракционен анализ, от другите рентгенови лъчи. По правило тази възможност се определя от полуширината на пика на неговата половин височина - FWHM (FWHM - пълна ширина на половината от максимума.
Ориз. 1. K-серия спектър на Mn, получен от Si(Li) детектор.
Типичната разделителна способност за Si(Li) детектори може да бъде по-добра от 140 eV за енергии от 5,9 keV. Въпреки това, този индикатор е само един индикатор за качеството на полупроводниковите детектори, максималната скорост на броене или наличието на фон - тези аспекти може да са по-важни при аналитичните методи. Si PIN детекторите с охлаждане на Peltier имат разделителна способност в диапазона 165 – 220 eV. Докато за SDD FWHM детектори < 150 eV. Заслужава да се отбележи, че разделителната способност на детектора до голяма степен зависи от съответните настройки на импулсния процесор на детектора.
Ако пренебрегнем естествената ширина на рентгеновата спектрална линия, енергийната разделителна способност на полупроводниковия детектор е функция на два независими фактора. Един от тези фактори са конструктивните свойства на самия детектор, другият зависи от системата за обработка на импулси, използвана в спектрометъра.
Измерената FWHM за рентгеновата линия е корен квадратен от сумата, приносите на детектора и приносите, свързани със системата за обработка на електрически импулси:
Компонентът на детектора се определя от статистиката на процеса на образуване на заряд в обема на диода. Средният брой двойки електрон-дупка, произведени от падащ фотон, може да се изчисли като общата фотонна енергия, разделена на средната енергия, необходима за образуване на една двойка електрон-дупка. Ако колебанияв този процес се управляват от Поасоновата статистика, стандартното отклонение може да се изчисли като
В полупроводниковите устройства детайлите на процеса на загуба на енергия са такива, че отделните събития не са строго независими и се отклоняват от Поасоновата статистика. Това отклонение от статистиката може да се вземе предвид с помощта на фактора Фано
Като вземем, получаваме
където ε е средната енергия, необходима за образуването на свободна двойка електрон-дупка, E е енергията на падащия фотон, F е факторът на Фано, а факторът 2,35 взема предвид стандартното отклонение на FWHM от статистиката на Поасон.
Типични стойности на приноса на детектора към разделителната способност на спектрометъра, обикновено наричани дисперсия
120. Стойностите за сравняване на характеристиките на различни детектори са дадени в таблицата: