Güneş Pillerinin Çok Modal X-ışını Mikroskobu için X-ışını Indüklenen Akım Ölçümleri

X-ışınları birçok elektronik cihazda akım ayarı yapar. Fotovoltaik güneş hücrelerindeki görünür fotonlar gibi. Sinyale x-ışını ışını indüklenen akım denir.

Başka bir deyişle, test cihazları x-ray dedektörü olarak çalıştırılır ve XBIC yerel cihaz performansını sağlar. XBIC, elektron ışını kaynaklı akımın yüksek özel çözünürlüğünü lazer ışını nın yüksek penetrasyon derinliği ile birleştirir. Bu kombinasyon, yüksek çözünürlüklü kapsüllü güneş pilleri gibi çeşitli yapılarda bile yerel performans verir.

XBIC sinyalinden, yarı iletken cihazların elektrik performansı için kritik öneme sahip uzamsal olarak çözülmüş şarj toplama verimliliğini belirleyebiliriz. Yani prensip olarak, XBIC ölçümleri, güneş pilleri, x-ışını dedektörleri gibi kendi alanında yarı iletkenlerin nano kablolarında elektriksel tepki gösteren tüm sistemlerde yapılabilir. Cihazdan amplifikatörlere ve veri toplamaya giden sinyal yolunu takip ederseniz XBIC ölçümleri almak şaşırtıcı derecede basittir.

Farklı dedektörlerin yakın bir yere yerleştirilmesine maksimum özgürlük sağlamak için bir numune tutucu tasarlayarak başlayın. Numunetutucuyu mikrometre pozisyonuna sahip numunelerin kolay bir şekilde yeniden konumlandırılabilmesi için kinematik bir taban üzerine ayarlayın. XBIC ölçümleri için elektronik cihaz için montaj olarak kullanılabilecek şekilde tasarlanmış baskılı bir devre kartı kullanın.

Daha sonra, basılı devre kartı üzerine test edilecek elektronik cihaz tutkal. Poliimid bant kullanarak kısa devre den korunmaya dikkat edin. Temas kablolarını bantla da sabitleyin.

Olay x-ışınına bakan yukarı akım temasından koaksiyel kablonun kalkanına bağlayın. Daha sonra, koaksiyel kablonun çekirdeğiile aşağı temas bağlayın. Daha sonra, baskılı devre kartını örnek tutucuya monte edin.

Ardından örnek tutucuyu örnek sahneye monte edin. Numuneyi numune yuvasındaki BNC konektörü nden bağlayın. Kabloları, olay x-ışını veya herhangi bir dedektörün montaj parçası veya kablobloklarını olmayacak şekilde yerleştirin.

Örnek kablolamanın, numune hareketlerini kısıtlamaması için gerilme giderici olduğundan emin olun. Numunenin iyi topraklanmış olup olmadığını kontrol edin. Şimdi sahneyi, ilgi düzleminin olay ışınına dik olacak şekilde döndürün.

Bu, ışın ayak izini en aza indirir ve uzamsal çözünürlüğü en üst düzeye çıkarır. Çok modal ölçümler yapacaksanız, örneğin x-ışını floresan ölçümleri için dedektörleri numunenin etrafına yerleştirin. Ardından, farklı koşullar altında sinyalin menzilini test etmek için test cihazının sinyal genliğini ölçün.

Numunenin yakınına bir ön amplifikatörü yerleştirin ve barakanın dışındaki bir kontrol ünitesine bağlayın. Bu, kulübeye yeniden girmenize gerek kalmadan uzaktan ayar modifikasyonlarına olanak tanır ve amplifikasyon ayarlarını otomatik olarak kaydeder. Ön amplifikatörü temiz bir güç devresine bağlayın ve ona güç verebin.

Test cihazının sinyal genliği ön amplifikatörün giriş aralığıyla eşleştiğinden emin olun. Doygunluk üzerinde kazara önlemek için hiçbir ölçüm yapılmadığında ön amplifikatörün amplifikatörünü minimum hassasiyette tutmak iyi bir uygulamadır. Şimdi test cihazını ön amplifikatöre bağlayın.

Küçük sinyal genliği göz önüne alındığında, kablolama kısa ve gürültü kaynaklarından bir mesafede tutmak için önemlidir. Daha sonra önceden güçlendirilmiş sinyali üç paralel sinyal koluna bölün. Bunlar, modüle edilmiş AC bileşenleriyle birlikte pozitif ve negatif DC değerlerini ayrı ayrı kaydetmek için kullanılır.

Kilitleme amplifikatörü, barakanın dışındaki bir kontrol ünitesine bağlayın. Temiz bir güç devresinden güç. Ön amplifikatörün çıktısının her koşulda kilitleme amplifikatörü girişiyle eşleştiğinden emin olun.

Burada ön amplifikatörmaksimum çıkış 10 volt, ancak kilitleme amplifikatör maksimum giriş aralığı 1.5 volt. Bu nedenle, ön amplifikatörütest edin ve kilitleme amplifikatörü giriş aralığının maksimum olduğundan emin olun. Daha sonra ön amplifikatörün çıktısını kilitleme amplifikatörü girişine bağlayın.

X-Ray helikopterini motorlu bir sahneye monte edin ve x-ışını ışınının içeri sini girip çıkabilme ve helikopter kumandası ile güç leştirin. Bu durumda helikopteri kontrol ünitesine kilit-in amplifikatörü ile bağlayın. Daha sonra optik helikopteri kilitleme amplifikatörünün demodülasyon frekansı ile sür.

Daha sonra kilitleme amplifikatörü çıkışını gerilimden frekansa dönüştürücüye bağlayın. Daha sonra, kilitlenen sinyalin kök-kare genlik R'sini aygıtın analog AC sinyali olarak çıktı. Test altındaki cihazın kafesteki tüm ışıklardan korundığından emin olun.

Kulübeyi arayın. Lütfen bölgeyi terk edin. Dikkat, lütfen, aç..

Ve x-ışınını aç. Her şey doğru ayarlanırsa ve X-ışını numuneye çarparsa, modüle edilmiş bir XBIC sinyali görünür olacaktır. Ön amplifikatörün amplifikatörünü ve kilitleme amplifikatörünün giriş aralığını eşleşecek şekilde uyarla.

Ön amplifikatörün yanıtının seçilen helikopter frekansı için yeterince hızlı olduğundan emin olun. Dikdörtgen bir XBIC sinyali gözlenmelidir. Güçlü bir gecikme görülürse, helikopter frekansının azaltılması veya ön amplifikatörün filtre yükselme süresinin ayarlanması gerekir.

Kilitleme amplifikatörünün düşük geçiş filtresi frekansını tarama hızıyla uyumlu minimuma ayarlayın. Daha sonra, yükseltilmiş sinyali, üzerindeki ve Kiriş li ve sinyalin gürültü oranına göre yüksek oranda maksimize edin. Kurulum artık XBIC ölçümleri için hazırdır.

Numunenin el değmemiş bir noktasına gidin ve ölçüme başlayın. XBIC ölçümleri için kilitleme amplifikasyonu kullanmanın en önemli avantajı, sinyalin standart amplifikasyon ait ölçümlere kıyasla gürültü oranına dramatik bir şekilde artmasıdır. Burada, test yanıtı altında önceden güçlendirilmiş cihaz, yanlı bir ışık olmadan ve yanliş Bir ışık açık bir kapsam ile ölçülen olarak gösterilir.

Yanlı ışık veya voltaj tarafından indüklenen güçlü gürültü veya hile bileşenlerinin varlığına rağmen, daha küçük büyüklükte olsa bile, modüle edilmiş X-ışını ışınının arka plan sinyalinden indüklenen akım sinyalini ayıklamak mümkündür. Bu iki görüntüyü karşılaştırarak, floresan tüplerden gelen yan lıışık ışığını açarak eksi 65 milivolta kaydırılan sekiz milivoltluk bir flüt işaretine dikkat edin. Ayrıca, kısa zaman ölçeklerinde sinyal değişimi önemli ölçüde önyargı ışık tarafından geliştirilmiştir.

Uygun ayarlarla, hem ofset hem de yüksek frekans modülasyonu azaltılabilir. Bununla birlikte, ortam aydınlatması ve elektromanyetik gürültü gibi kasıtsız önyargının tüm kaynakları, en yüksek sinyal ile gürültü oranı için ortadan kaldırılmalıdır. Bu grafikler, yanlı ışık ve farklı düşük geçiş filtresi ayarlarının kilitlenme güçlendirilmiş RMS genliği üzerindeki etkisini vurgular.

Yüksek tarama frekansı için, düşük geçiş filtresi kesme frekansı mümkün olduğunca yüksek ama düşük kesme frekansları ile elde edilen seslere en yüksek sinyal olmalıdır. Bu durumda, 10.27 Hertz eşit bir kesme frekansı ile düşük geçiş filtresi orta iki Hertz tarama için en iyi uzlaşma sundu. Burada, X-ışını kaynaklı akım ölçümlerinde kilitlenme amplifikasyonunun sinyal üzerindeki gürültü oranına etkisini görebilirsiniz.

Doğrudan sinyalin gürültülülüğü belirgindir ve kilitleme güçlendirilmiş sinyali ince özellikleri ayrıntılı olarak gösterir. Nicel analiz için, modüle xbic sinyalinin şekli modüle X-ışını yoğunluğunun şeklini temsil etmelidir. Bu nedenle, helikopter frekansı ve düşük geçiş filtreleri ile ilgili optimize etmek önemlidir.

Kilitleme amplifikasyonu, cihazları farklı koşullar altında ölçmemize olanak tanır. Örneğin, önyargı gerilimi veya yanlılık ışığı uygulayabiliriz. Sonuç olarak, bu bize nanoscape yüksek uzamsal çözünürlük ile tüm IV eğrisi ölçmek için izin verir.

XBIC özellikle diğer tekniklerle birleştirdiğimizde kullanışlıdır. Örneğin, X-ışını floresan kırınımı, takropografya veya X-ışını heyecanlı optik parlaklık ile. Tüm bunları birleştirirsek, kompozisyon yapısını ve performansını çözebilir ve deconvolute yapabiliriz.

Elektrik enerjisi ve yoğun X-ışınları ile uğraşırken alınacak genel önlemlerin yanı sıra, en azından numunenin çalışması için XBIC ölçümlerinin yapılmasında belirli bir risk yoktur, ancak radyasyon hasarı nedeniyle ölebilir. Kırınım sınırlı kaynaklarile, petra dört gibi, nanofocus X-ışını akışı büyüklük siparişleri ile artacaktır. Bu gürültü oranına ölçüm hızı sinyali artırmak ve yerinde ve operando tamamen yeni deneyler sağlayacaktır.