Name: x-ray beam induced current measurements for multi-modal x-ray microscopy of solar cells
Uploaded: 2019-08-20T15:00:00
Duration: 10 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about X-ray Beam Induced Current Measurements for Multi-Modal X-ray Microscopy of Solar Cells at JoVE.com

ونحن نعترف إلى حد كبير بج. غاريفويه، وM. Seyrich، وA. Schropp، وD. Brückner، وJ. Hagemann، وK. Spiers، وT. Boese من Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) وA. Kolditz، J. Siebels، J. Flügge، C. Strelow، T. PKip، و A. Mews من جامعة هامبورغ لـ دعم القياسات في خط الحزمة P06 في البتراء الثالثة، DESY؛ M. Holt, Z. Cai, M. Cherukara, and V. Rose from the Argonne National Laboratory (ANL) for supporting measurements at beamline 26-ID-C at the Advanced Photon Source (APS) at ANL; دال - سالومون ور. توكولو من المرفق الأوروبي للإشعاع السينكروتروني (ESRF) لدعم القياسات في خط الحزمة ID16B في ESRF؛ R. Farshchi, D. Poplavkyy, and J. Bailey from MiaSolé Hi-Tech Corp., and E. Avancini, Y. Romanyuk, S. Bücheler, and A. Tiwari from the Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology (EMPA) for providing solar cells. ونعترف بـ DESY (هامبورغ، ألمانيا)، وهي عضو في رابطة هيلمولز HGF، لتوفير المرافق التجريبية. ونحن نعترف بمرفق الإشعاع الأوروبي سينكروترون (غرونوبل، فرنسا) لتوفير مرافق الإشعاع السينكروترون. استخدم هذا البحث موارد من مصدر الفوتون المتقدم، وهو مكتب مستخدم علمي تابع لوزارة الطاقة الأميركية يعمل لمكتب العلوم التابع لوزارة الطاقة من قبل مختبر أرغون الوطني بموجب العقد رقم. DE-AC02-06CH11357.

وليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.

وفي عالم يتزايد فيه الطلب على الطاقة الكهربائية باستمرار، يتزايد الحاجة إلى وجود مصدر للطاقة النظيفة والمستدامة. واحدة إمكانية لمعالجة هذه المطالب هيالضوئية (PV) نظم 1،2،3. لطريقة موجهة وفعالة لتطوير الجيل القادم من الخلايا الشمسية، فمن الضروري أن نفهم كيف يؤثر تكوين وهيكل الخلايا الشمسية على أدائها4. وتشمل الأسئلة النموذجية في تطوير الخلايا الشمسية: أي أنواع العيوب هي الأكثر ضررا، وأين تقع5،6؟ هل هناك أوجه عدم تجانس في التوزيع الأولي،وما هو تأثيرها 7،8،9؟ كيف تتغير الخلايا الشمسية عند تجميع الوحدة النمطية والشيخوخة10،11؟
كما الخلية الشمسية ليست سوى جيدة مثل أضعف جزء لها، فمن المهم بشكل خاص لفهم تأثير التباين التركيبي والهيكلي على الأداء في الخلايا الشمسية متعددة البلورات التي تعاني بطبيعتها من عدم التجانس7، 8.وهذا ينطبق بشكل خاص على الخلايا الشمسية رقيقة فيلم (TF)، والتي تحتوي على طبقات امتصاص مع أحجام crystallite في نطاق ميكرومتر. هنا، تأثير حدود الحبوب على الأداء هو من أعلى الفائدة، ولكن حجمها الصغير وحقيقة أنها مدفونة في كومة طبقة كاملة تشكل تحديات توصيف فريدة من نوعها. وعلاوة على ذلك، فإن الكيمياء المعقدة لطبقات الممتصات المتعددة المكونات مع المراحل المشتركة والتدرجات الداخلية تتطلب أساليب توصيف متطورة12.
مجاهر الأشعة السينية الصلبة المستندة إلى Synchrotron قادرة على مواجهة تحديات توصيف الخلايا الشمسية TF: أنها توفر أحجام بقعة الأشعة السينية وصولا الى مقياس نانومتر13،14،15،16 و عمق اختراق الأشعة السينية الصلبة يسمح للتحقيق في طبقات الجهاز المختلفة17،بما في ذلك طبقات امتصاص مدفونة. مع ثروة من تقنيات القياس المختلفة في المجهر الأشعة السينية المسح الضوئي، يصبح من الممكن لدراسة في وقت واحد ليس فقط، ولكن العديد من الجوانب المختلفة للخلايا الشمسية داخل قياسات متعددة الوسائط وربط الخصائص الملاحظة. على سبيل المثال، تم دمج قياسات الأشعة السينية الناتجة عن التيار (XBIC) بنجاحمع الفلورة بالأشعة السينية (XRF) 7،18،19،الأشعة السينية الإنارة البصرية متحمس (XEOL)20، 21،والأشعة السينية الانعراج (XRD)22 لربط الأداء الكهربائي مع التكوين والأداء البصري، والهيكل، على التوالي23.
خلال قياسات XBIC للخلايا الشمسية أو غيرها من الأجهزة تحت الاختبار (DUT)24،25،الحادث الفوتونات الأشعة السينية انطلقت دش الجسيمات تتكون من الإلكترونات والفوتونات، مما أدى إلى العديد من أزواج ثقب الإلكترون متحمس لكل الفوتون الأشعة السينية الحادث في المواد امتصاص شبه موصل. وأخيرا، أزواج ثقب الإلكترون الحرارية إلى حواف الفرقة من امتصاص الخلايا الشمسية. لذلك، يمكن التعامل مع هذه الناقلين تهمة الأشعة السينية متحمس مثل الناقلين تهمة التي يتم إنشاؤها بواسطة امتصاص الفوتونات مع الطاقات فقط فوق النطاق خلال عملية الخلايا الشمسية العادية، ويمكن قياس التيار الناتج أو الجهد كما الأشعة السينية شعاع المستحثة الحالية23،26،27 أو الجهد (XBIV)28،29 مماثلة لقياسات أكثر شيوعا مثل شعاع الإلكترون الناجمة عن التيار (EBIC) أو الليزر شعاع الناجمة عن التيار (LBIC). وبالتالي، فإن إشارة XBIC/XBIV لا تعتمد فقط على سمك طبقة الامتصاص، ولكن أيضا على الأداء الكهربائي لـ DUT، سواء على المستوى المجهري والمجهري، بما في ذلك الفجوة المحلية، وتقسيم مستوى فيرمي، وإعادة التركيب. وهكذا، نحن قادرون على رسم الاختلافات المحلية لكفاءة جمع المسؤول الناقل التي تعرف على أنها احتمال أن يتم جمع زوج ثقب الإلكترون متحمس خارجيا في طبقة امتصاص في الاتصالات الكهربائية من DUT.
لاحظ أن أزواج ثقب الإلكترون فقط التي يتم إنشاؤها في طبقة امتصاص DUT تساهم في إشارة XBIC/XBIV. شركات الشحن التي يتم إنشاؤها في طبقات أخرى مثل الاتصالات المعدنية أو الركيزة سوف تتضافر على الفور، كما أنها لا تملك إمكانية فصلها عن طريق التقاطع. ولذلك، فإن طبقات أخرى تؤثر فقط على قياسات XBIC/XBIV عن طريق الآثار الثانوية مثل امتصاص الأشعة السينية الطفيلية أو انبعاث الفوتونات الثانوية والإلكترونات التي يمكن إعادة امتصاصها في طبقة الامتصاص. وعلى النقيض من ذلك، من المحتمل أن تساهم جميع الطبقات في إشارة XRF.
وبالنظر إلى أن إشارات XBIC وXBIV يمكن أن تكون صغيرة (في كثير من الأحيان، والاختلافات في نطاق sub-picoampere وnanovolt هي موضع اهتمام)، يتم دفن الإشارات بسهولة في الضوضاء. لذلك، اقترحنا استخدام التضخيم قفل في لاستخراج إشارات XBIC وXBIV30. ولهذا الغرض، يتم تعديل شعاع الأشعة السينية الوارد بواسطة مروحية بصرية على النحو المبين في الشكل 1. هذا التشكيل يحمل أكثر إلى الإشارة التي تنتجها DUT. قبل أن يتم تغذية الإشارة في مكبر للصوت قفل في (ليا)، وعادة ما يستخدم مكبر للصوت قبل (السلطة الفلسطينية) لتتناسب مع كثافة إشارة الخام مع مجموعة من محول التناظرية إلى الرقمية في مدخلات LIA الرقمية. يمزج LIA إشارة القياس التضمينية مع الإشارة المرجعية. من خلال استخدام مرشح تمرير منخفض، يتم تمرير الترددات فقط على مقربة من الإشارة المرجعية من خلال وتضخيم31. وهذا يسمح لاستخراج فعال من إشارة XBIC أو XBIV من خلفية صاخبة.
في البروتوكول، نقدم المتطلبات المسبقة والاقتراحات اللازمة لاتخاذ قياسات XBIC الناجحة بما في ذلك الإشارة الخام (التيار المباشر، DC) والإشارة المغيرة (التيار المتناوب، AC). بالإضافة إلى وصف التفاصيل التقنية، نناقش إعداد XBIC في سياق القياسات متعددة الوسائط في beamline P06 في PETRA III13. يرجى ملاحظة أنه، بالمقارنة مع معظم التجارب المختبرية، فإن بيئة الأكواخ في المسبارات النانوية بالأشعة السينية الصلبة تتطلب تخطيطاً واهتماماً خاصاً. وعلى وجه التحديد، فإن القياسات المتعددة الوسائط ذات الاستبانة على نطاق النانومتر تتحدى التجريبيين الذين يعانون من مجموعة متنوعة من القيود المحددة. فعلى سبيل المثال، غالباً ما يكون الضجيج الإلكتروني موجوداً مع سعة كبيرة من المحركات التي تحركها بيزو وغيرها من المعدات، مثل إمدادات الطاقة من أجهزة الكشف. وعلاوة على ذلك، هناك حاجة إلى ترتيب العديد من الأجهزة وأجهزة الكشف في الهندسة المثلى دون التدخل مع بعضها البعض أو إثارة الاهتزازات. الشكل 1 يصور إعداد نموذجي لقياسات XBIC في تركيبة مع XRF وقياسات تشتت الأشعة السينية الزاوية الصغيرة/الواسعة (SAXS/WAXS).

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:728px;" width="728">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:300px;">BNC cabling and connectors</td>
			<td style="width:134px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:172px;">From generall cable suppliers</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:300px;">Chopper blade</td>
			<td style="width:134px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:123px;">MC1F10HP</td>
			<td>Apart from technical compatibility of the chopper wheel with the chopper system, it should be checked that the chopper blade sufficiently blocks the X-ray beam.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:300px;">Conductive silver paint</td>
			<td style="width:134px;">Conrad</td>
			<td style="width:123px;">530042</td>
			<td>Alternative products can be obtained from Pelco and others</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:300px;">Copper wires</td>
			<td style="width:134px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>From cable suppliers for contacting of the solar cell</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:300px;">Current Preamplifier</td>
			<td style="width:134px;">Standford</td>
			<td style="width:123px;">SR570</td>
			<td>Alternatives include the Keithley 487 or 6487 Picoammeter.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:300px;">Device under test (DUT)</td>
			<td style="width:134px;"></td>
			<td></td>
			<td>Suitable device for XBIC measurements.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:300px;">Holder with printed circuit board</td>
			<td style="width:134px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>Custom design</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:300px;">Kinematic sample mount</td>
			<td style="width:134px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:123px;">KB25/M</td>
			<td>Optional, allows easy positioning and changing of sample. Alternatives include the M-BK-1A from Newport</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:300px;">Lock-in Amplifier</td>
			<td style="width:134px;">Zurich Instruments</td>
			<td style="width:123px;">UHFLI or MFLI</td>
			<td>Whereas the MFLI has current preamplifiers included, the UHFLI requires an external current preamplifier but offers more options. Therefore, the UHFLI was used for the presented experiment.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:300px;">Measurement control/data acquisition unit</td>
			<td style="width:134px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>Available at different synchrotrons.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:300px;">Optical Chopper</td>
			<td style="width:134px;">Thorlabs</td>
			<td>MC2000B(-EC)</td>
			<td>Alternatives include the choppers SR540 from Stanford Research Systems, or model 3502 from Newport.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:300px;">Polyimide tape</td>
			<td style="width:134px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>Rolls with different widths and thicknesses are available</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:300px;">X-ray source</td>
			<td style="width:134px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>Available at different synchrotrons</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

x-ray beam induced current measurements for multi-modal x-ray microscopy of solar cells

تسمح قياسات شعاع الأشعة السينية الحالية (XBIC) برسم خرائط لأداء الأجهزة الإلكترونية على نطاق نانوي مثل الخلايا الشمسية. من الناحية المثالية، يتم استخدام XBIC في وقت واحد مع تقنيات أخرى ضمن نهج مجهري الأشعة السينية متعددة الوسائط. ويرد في هذه الوثيقة مثال يجمع بين XBIC والأشعة السينية الفلورية لتمكين الارتباطات نقطة بنقطة من الأداء الكهربائي مع التركيب الكيميائي. بالنسبة لأعلى نسبة إشارة إلى ضوضاء في قياسات XBIC، يلعب تضخيم القفل دورًا حاسمًا. وبهذا النهج، يتم تعديل شعاع الأشعة السينية بواسطة مروحية بصرية في أعلى العينة. يتم تضخيم شعاع الأشعة السينية المُعدَّل الذي يسبب الإشارة الكهربائية وتخفيضه إلى تردد المروحية باستخدام مضخم قفل. من خلال تحسين إعدادات التصفية المنخفضة المرور، وتردد التشكيل، وسعة التضخيم، يمكن قمع الضوضاء بكفاءة لاستخراج إشارة XBIC واضحة. ويمكن استخدام إعداد مماثل لقياس الجهد الناتج عن الأشعة السينية (XBIV). وإلى جانب قياسات XBIC/XBIV القياسية، يمكن قياس XBIC بضوء التحيز أو الجهد المتحيز المطبق بحيث يمكن إعادة إنتاج ظروف العمل في الهواء الطلق للخلايا الشمسية أثناء القياسات في الموقع وقياسات العمل. وفي نهاية المطاف، فإن التقييم المتعدد الوسائط ومتعدد الأبعاد للأجهزة الإلكترونية على نطاق النانو يتيح رؤى جديدة في التبعيات المعقدة بين التكوين والهيكل والأداء، وهي خطوة هامة نحو حل المواد' نموذج.

Watch this Scientific Journal Video about X-ray Beam Induced Current Measurements for Multi-Modal X-ray Microscopy of Solar Cells at JoVE.com

X-ray Beam Induced Current Measurements for Multi-Modal X-ray Microscopy of Solar Cells

ويرد وصف لإعداد شعاع الأشعة السينية الذي يسبب قياسات حالية في خطوط الحزمة المتزامنة. وهو يكشف عن الأداء النانوي للخلايا الشمسية ويوسع مجموعة من التقنيات لمتعدد الوسائط الأشعة السينية المجهرية. من الأسلاك إلى تحسين الإشارة إلى الضوضاء، يظهر كيفية إجراء أحدث قياسات XBIC في مسبار ميكروبوبي الأشعة السينية الثابت.

الأشعة السينية شعاع القياسات الحالية المستحثة لمتعدد مشروط الأشعة السينية المجهرية للخلايا الشمسية

X-ray beam induced current (XBIC) measurements allow mapping of&#160;the nanoscale performance of electronic devices such as solar cells. Ideally, XBIC is ...

الأشعة السينية تحفز تيار في العديد من الأجهزة الإلكترونية. يشبه كثيرا الفوتونات المرئية في الخلايا الشمسية الضوئية. وتسمى الإشارة شعاع الأشعة السينية الناجمة التيار.وبعبارة أخرى، يتم تشغيل أجهزة الاختبار كأجهزة كشف بالأشعة السينية وXBIC تعطي أداء الجهاز المحلي. XBIC يجمع بين دقة خاصة عالية من تيار شعاع الإلكترونية الناجمة مع عمق اختراق عالية من شعاع الليزر الناجم التيار. هذا المزيج يعطي الأداء المحلي حتى في الهياكل المتنوعة مثل الخلايا الشمسية مغلفة مع دقة عالية.من إشارة XBIC، يمكننا تحديد كفاءة جمع الشحنة التي تم حلها مكانياً، وهو أمر بالغ الأهمية للأداء الكهربائي لأجهزة شبه الموصلات. لذلك من حيث المبدأ ، يمكن إجراء قياسات XBIC على جميع الأنظمة التي تظهر الاستجابة الكهربائية على مساحتها ، مثل الخلايا الشمسية ، وكاشفات الأشعة السينية ، على أسلاك نانو من شبه الموصلات. إن أخذ قياسات XBIC أمر بسيط بشكل مدهش في الواقع إذا اتبعت مسار الإشارة من الجهاز إلى مكبرات الصوت واقتناء البيانات.تبدأ بتصميم حامل العينة لتوفير أقصى قدر من الحرية لوضع أجهزة الكشف المختلفة على مقربة. تعيين حامل العينة على قاعدة الكيناتزمية للسماح إعادة تحديد المواقع السهلة للعينات مع موضع ميكرومتر. استخدم لوحة دارة مطبوعة تم تصميمها بحيث يمكن استخدامها كـ mount للجهاز الإلكتروني لقياسات XBIC.بعد ذلك، الغراء الجهاز الإلكتروني ليتم اختبارها على لوحة الدوائر المطبوعة. إيلاء الاهتمام لتجنب الدائرة القصيرة باستخدام الشريط بوليميد. ثبّت الأسلاك الاتصال أيضا مع شريط.قم بتوصيل جهة الاتصال المنبع التي تواجه شعاع الأشعة السينية الحادث مع درع الكابل المحوري. ثم، قم بتوصيل الاتصال المصب مع جوهر كابل محوري. المقبل، جبل لوحة الدوائر المطبوعة في حامل العينة.ثم قم بتركيب حامل العينة على مرحلة العينة. قم بتوصيل العينة من خلال موصل BNC على الحامل العينة. ضع الأسلاك بحيث لا يوجد جزء متصاعد أو الأسلاك تمنع شعاع الأشعة السينية الحادث أو أي كاشف.تأكد من أن الأسلاك عينة هو خفف من الإجهاد بحيث أنها لن تقيد حركة العينة. تحقق من أن العينة ذات أساس جيد. الآن تدوير المرحلة بحيث الطائرة من الفائدة عمودي على شعاع الحادث.وهذا سوف يقلل من بصمة شعاع وتعظيم دقة المكان. إذا كنت ستقوم بإجراء قياسات متعددة الوسائط، ضع أجهزة الكشف حول العينة، على سبيل المثال لقياسات الفلورس بالأشعة السينية. بعد ذلك، قم بقياس سعة الإشارة لجهاز الاختبار لاختبار مدى الإشارة في ظل ظروف مختلفة.ضع مضخمًا مسبقًا على مقربة من العينة واربطه بوحدة تحكم خارج الكوخ. وهذا سيمكن من تعديلات الإعداد عن بعد دون الحاجة إلى إعادة إدخال الكوخ وسيحفظ إعدادات التضخيم تلقائيًا. قم بتوصيل مكبر الصوت المسبق بدائرة طاقة نظيفة واربطه بالطاقة.تأكد من أن سعة الإشارة لجهاز الاختبار تتطابق مع نطاق الإدخال للمكبرات قبل. ومن الممارسات الجيدة للحفاظ على تضخيم ما قبل مكبر للصوت في الحد الأدنى من حساسية كلما لم يتم القياس على لتجنب عرضي أكثر من التشبع. الآن قم بتوصيل جهاز الاختبار بمكبر للصوت المسبق.ونظرا لصغر حجم الإشارة، فمن الأهمية بمكان للحفاظ على الأسلاك قصيرة وعلى مسافة من مصادر الضوضاء. ثم تقسيم إشارة ما قبل تضخيمها إلى ثلاثة فروع إشارة متوازية. يتم استخدام هذه لتسجيل قيم DC الإيجابية والسلبية بشكل منفصل، بالإضافة إلى مكونات AC المُتضمَّن.قم بتوصيل مكبر الصوت في القفل إلى وحدة تحكم خارج الكوخ. قوة من دائرة طاقة نظيفة. تأكد من أن إخراج مضخم ما قبل يطابق مدخلات مكبر الصوت القفل في ظل جميع الظروف.هنا هو الحد الأقصى للإخراج من ما قبل مكبر للصوت 10 فولت، ولكن الحد الأقصى من المدخلات من مكبر للصوت قفل في 1.5 فولت. لذلك، اختبار السعة إشارة بعد مكبر للصوت قبل وتأكد من أن نطاق الإدخال من مكبر للصوت قفل في هو في الحد الأقصى. المقبل ربط إخراج ما قبل مكبر للصوت لمدخلات مكبر للصوت قفل في.قم بتركيب المروحية بالأشعة السينية على مسرح بمحرك مع القدرة على التحرك داخل وخارج شعاع الأشعة السينية واسحبه عبر وحدة تحكم المروحية. قم بتوصيل المروحية بوحدة التحكم، في هذه الحالة عبر مكبر للصوت. ثم محرك المروحية البصرية مع تردد تخفيض من مكبر للصوت قفل في.المقبل ربط إخراج مكبر للصوت قفل في لتحويل الجهد إلى التردد. ثم قم بإخراج السعة التربيعية الجذرية المتوسطة من إشارة تضخيم القفل كإشارة AC التناظرية للجهاز. تأكد من أن الجهاز تحت الاختبار محمي من جميع الأضواء في الكوخ.ابحث في الكوخ رجاءً غادر المنطقة انتباه، من فضلك، لاحظ التبديل على.و افحص شعاع الأشعة السينية إذا تم إعداد كل شيء بشكل صحيح، وشعاع الأشعة السينية يضرب العينة، إشارة XBIC التضمين ستكون مرئية. التكيف مع تضخيم ما قبل مكبر للصوت ومجموعة المدخلات من مكبر للصوت قفل في بحيث تتطابق.تأكد من أن استجابة ما قبل مكبر للصوت سريعة بما فيه الكفاية لتردد المروحية المختارة. يجب ملاحظة إشارة XBIC مستطيلة. إذا كان هناك تأخير قوي مرئي، يجب تقليل تردد المروحية أو يحتاج وقت ارتفاع المرشح للمكبرات قبل إلى ضبطه.قم بتعيين تردد مرشح التمرير المنخفض لمكبر الصوت الذي يتم تأمينه إلى الحد الأدنى المتوافق مع سرعة المسح الضوئي. ثم، تعظيم إشارة مكبرة فيما يتعلق شعاع نسبة على وشعاع قبالة وفيما يتعلق إشارة إلى نسبة الضوضاء. أصبح الإعداد جاهزًا الآن لقياسات XBIC.انتقل إلى بقعة البكر على العينة وبدء القياس. الميزة الرئيسية لاستخدام تضخيم القفل في القياسات XBIC هو الزيادة الهائلة في نسبة الإشارة إلى الضوضاء بالمقارنة مع القياسات مع التضخيم القياسي. هنا، يظهر الجهاز المُضخم مسبقًا تحت استجابة الاختبار كما هو مقيَّم بنطاق بدون ضوء تحيز مُضاء.على الرغم من وجود ضوضاء قوية أو المكونات الخداع الناجمة عن التحيز الضوء أو الجهد، فمن الممكن لاستخراج شعاع الأشعة السينية التضمين الناجمة عن إشارة الحالية من إشارة الخلفية، حتى لو كان من أوامر من حجم أصغر. وبمقارنة هاتين الصورتين، لاحظ إشارة إزاحة على أساس ثمانية ملليفولت يتم تحويلها إلى ناقص 65 ملليفولت عن طريق تشغيل ضوء التحيز من أنابيب الفلورسنت. وعلاوة على ذلك، فإن تغير الإشارة على المقاييس الزمنية القصيرة يعززه بشكل كبير ضوء التحيز.مع الإعدادات المناسبة، يمكن تخفيف كل من إزاحة والتشكيل عالية التردد. ومع ذلك، ينبغي القضاء على جميع مصادر التحيز غير المقصود مثل الإضاءة المحيطة والضوضاء الكهرومغناطيسية لأعلى نسبة إشارة إلى ضوضاء. تسلط هذه الرسوم البيانية الضوء على تأثير ضوء التحيز وإعدادات تصفية التمرير المنخفضة المختلفة على سعة RMS المكبّعة في القفل.بالنسبة لتردد المسح العالي، يجب أن يكون مرشح الممر المنخفض من التردد أعلى مستوى ممكن ولكن أعلى إشارة إلى الضوضاء التي تم الحصول عليها بترددات منخفضة. في هذه الحالة، مرشح تمريرة منخفضة مع انقطاع تردد يساوي 10.27 هيرتز عرضت أفضل حل وسط لمسح في هرتز اثنين معتدلة. هنا، يمكنك أن ترى تأثير تضخيم قفل في على نسبة الإشارة إلى الضوضاء في شعاع الأشعة السينية الناجمة القياسات الحالية.ضجيجة إشارة مباشرة واضح، وإشارة تضخيم قفل في يظهر ميزات دقيقة في التفاصيل الدقيقة. وللتحلي بالتحليل الكمي، ينبغي أن يمثل شكل إشارة XBIC المُتضمَّن شكل كثافة الأشعة السينية المُتضمَّنة. ولذلك، فمن المهم لتحسين تردد المروحية ومرشحات تمرير منخفضة فيما يتعلق بذلك.تضخيم القفل يسمح لنا بقياس الأجهزة في ظل ظروف مختلفة. على سبيل المثال، يمكننا تطبيق الجهد التحيز أو التحيز الخفيفة. في نهاية المطاف، وهذا يسمح لنا لقياس منحنى IV كامل مع دقة المكانية العالية في نانو سكيب.XBIC مفيد بشكل خاص عندما نقوم بدمجه مع التقنيات الأخرى. على سبيل المثال، مع الانعراج الفلوري بالأشعة السينية، التوتشوغرافيا، أو الأشعة السينية الإنارة البصرية متحمس. إذا جمعنا كل ذلك، يمكننا حل و إلغاء هيكل التركيب والأداء.وبصرف النظر عن الاحتياطات العامة التي يتعين اتخاذها عند التعامل مع الطاقة الكهربائية والأشعة السينية المكثفة ليس هناك خطر محدد في إجراء قياسات XBIC لتشغيل على الأقل عينة، ومع ذلك، قد يموت بسبب الأضرار الإشعاعية. مع مصادر الحيود المحدودة، مثل البتراء أربعة، سوف يزيد تدفق الأشعة السينية نانوفوك حسب أوامر من حجم. وهذا من شأنه أن يعزز سرعة القياس إشارة إلى نسبة الضوضاء وتمكين التجارب الجديدة تماما في الموقع والمُعاملات.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Electrical Engineering

Engineering

Unit 1

DC Circuit Analysis

SCIENTISTS IN ACTION

Reservoir Condition Pore-scale Imaging of Multiple Fluid Phases Using X-ray Microtomography

التصوير خزان الحالة المسام النطاق من مراحل متعددة باستخدام السوائل مجهري الأشعة السينية

X-ray microtomography was used to image, at a resolution of 6.6 &#181;m, the pore-scale arrangement of residual carbon dioxide ganglia in the pore-space ...

Energy Dispersive X-ray Tomography for 3D Elemental Mapping of Individual Nanoparticles

التصوير المقطعي الطاقة المتشتتة الأشعة السينية ل3D عنصري رسم الخرائط من الجسيمات النانوية الفردية

Energy dispersive X-ray spectroscopy within the scanning transmission electron microscope (STEM) provides accurate elemental analysis with high spatial ...

Failure Analysis of Batteries Using Synchrotron-based Hard X-ray Microtomography

تحليل فشل بطاريات عن طريق استنادا السنكروترون-مجهري الصلب X-راي

Imaging morphological changes that occur during the lifetime of rechargeable batteries is necessary to understand how these devices fail. Since the advent ...

Measurement of X-ray Beam Coherence along Multiple Directions Using 2-D Checkerboard Phase Grating

قياس الأشعة السينية شعاع بالاتساق على طول الاتجاهات متعددة باستخدام 2-D شطرنج المرحلة المشبك

A procedure for a technique to measure the transverse coherence of synchrotron radiation X-ray sources using a single phase grating interferometer is ...

Speciation and Bioavailability Measurements of Environmental Plutonium Using Diffusion in Thin Films

أنواع جديدة والتوافر الحيوي قياسات البلوتونيوم البيئة عن طريق الإنتشار في أغشية رقيقة

The biological uptake of plutonium (Pu) in aquatic ecosystems is of particular concern since it is an alpha-particle emitter with long half-life which can ...

Protocol of Electrochemical Test and Characterization of Aprotic Li-O2 Battery

Protocol of Electrochemical Test and Characterization of Aprotic Li-O2 Battery

بروتوكول الكهروكيميائية اختبار وتوصيف ابروتوني لي-O<sub&gt; 2</sub&gt; البطارية

We demonstrate a method for electrochemical testing of an aprotic Li-O2 battery. An aprotic Li-O2 battery is made of a Li-metal anode, an aprotic ...

Dynamic Pore-scale Reservoir-condition Imaging of Reaction in Carbonates Using Synchrotron Fast Tomography

ديناميكية المسام على نطاق وخزان شرط التصوير من رد الفعل في كربونات باستخدام السنكروترون التصوير المقطعي السريع

Underground storage permanence is a major concern for carbon capture and storage. Pumping CO2 into carbonate reservoirs has the potential to dissolve ...

In Depth Analyses of LEDs by a Combination of X-ray Computed Tomography (CT) and Light Microscopy (LM) Correlated with Scanning Electron Microscopy (SEM)

In Depth Analyses of LEDs by a Combination of X-ray Computed Tomography CT and Light Microscopy LM Correlated with Scanning Electron Microscopy SEM

في تحليلات العمق من المصابيح من قبل مجموعة من الأشعة السينية التصوير المقطعي (CT) والمجهر الضوئي (LM) مربوط مع المجهر الإلكتروني الماسح (SEM)

In failure analysis, device characterization and reverse engineering of light emitting diodes (LEDs), and similar electronic components of ...

Digital Printing of Titanium Dioxide for Dye Sensitized Solar Cells

الطباعة الرقمية من ثاني أكسيد التيتانيوم للخلايا الشمسية صبغ الحساس

Silicon solar cell manufacturing is an expensive and high energy consuming process. In contrast, dye sensitized solar cell production is less ...

Applying X-ray Imaging Crystal Spectroscopy for Use as a High Temperature Plasma Diagnostic

تطبيق الأشعة السينية التصوير الطيفي كريستال لاستخدامها بوصفها درجة الحرارة عالية البلازما التشخيص

X-ray spectra provide a wealth of information on high temperature plasmas; for example electron temperature and density can be inferred from line ...