25/12/15近日，鑫圖光電聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所、中國(guó)工程物理研究院激光聚變研究中心等科研單位，分別在高能同步輻射光源（HEPS）通用環(huán)境譜學(xué)線站（BM44，Tender X-ray Beamline）和北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)同步輻射光源軟 X 光實(shí)驗(yàn)站（4B7A、4B7B），開展自主研發(fā)的 Dhyana XF95 軟 X 射線相機(jī)性能測(cè)試，完成 100 eV–10 keV 能量范圍全譜段響應(yīng)曲線實(shí)測(cè)工作，取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。這項(xiàng)工作為研發(fā)人員指明了努力的方向，同時(shí)為用戶了解產(chǎn)品和定量測(cè)量提供了重要依據(jù)。
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圖 1 項(xiàng)目測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)。中國(guó)工程物理研究院易榮清研究員、車興森高級(jí)工程師，高能物理研究所鄭雷研究員、劉樹虎副研究員、唐坤高級(jí)工程師共同參與本次實(shí)測(cè)。
據(jù)了解，這是國(guó)內(nèi)首家科學(xué)相機(jī)企業(yè)完成完整量子效率（QE）曲線實(shí)測(cè)驗(yàn)證，特別針對(duì) 6-10 keV 高能波段，該能段是同步輻射實(shí)驗(yàn)、材料科學(xué)、天體物理等領(lǐng)域的重要工作能區(qū)，對(duì)X射線探測(cè)器的性能提出了較高要求。本次標(biāo)定工作需要解決鏈路校準(zhǔn)、系統(tǒng)誤差控制等技術(shù)問題，為國(guó)內(nèi)在該能段的探測(cè)器性能驗(yàn)證積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
圖2： 搭載Dhyana XF95的測(cè)試系統(tǒng)
6-10 keV 標(biāo)定的技術(shù)挑戰(zhàn)
6-10 keV 高能波段的量子效率標(biāo)定工作對(duì)探測(cè)器性能和實(shí)驗(yàn)條件提出了較高要求：
·抗輻照能力 — 高能X射線對(duì)探測(cè)器材料的輻照損傷風(fēng)險(xiǎn)較高，需要相機(jī)具備良好的抗輻照性能。
·動(dòng)態(tài)范圍— 該能段的光子能量高，要求探測(cè)器具有足夠的動(dòng)態(tài)范圍來準(zhǔn)確測(cè)量不同強(qiáng)度的X射線信號(hào)。
·光源穩(wěn)定性 — 同步輻射光源在該能段的束流穩(wěn)定性和能量精度直接影響標(biāo)定結(jié)果的可靠性。
·標(biāo)定鏈路溯源— 需要建立完整的測(cè)量鏈路校準(zhǔn)體系，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可溯源性。
此前，6-10 keV 能區(qū)的量子效率數(shù)據(jù)主要依賴于理論計(jì)算和外推估算。理論模型雖然可以提供參考，但在實(shí)際應(yīng)用中，理論預(yù)測(cè)值與實(shí)際測(cè)量值之間往往存在一定偏差，這種偏差在精密測(cè)量實(shí)驗(yàn)中可能引入系統(tǒng)誤差。
鑫圖光電聯(lián)合合作單位，首次完成 6-10 keV 高能波段的實(shí)測(cè)標(biāo)定工作，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)該能段量子效率曲線實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的空白。本次實(shí)驗(yàn)不僅驗(yàn)證了理論模型的準(zhǔn)確性，量化了理論值與實(shí)測(cè)值的差異，更產(chǎn)出了高精度、高可靠性的量子效率數(shù)據(jù)，為 X 射線相關(guān)科研工作提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐，助力提升下游實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。
6-10 keV 核心能段應(yīng)用領(lǐng)域
6-10 keV 高能X射線波段在多個(gè)前沿科學(xué)研究領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值：
·同步輻射實(shí)驗(yàn) — 該能段適用于材料穿透成像、高分辨衍射分析，覆蓋多種材料元素的K吸收邊（如Fe、Co、Ni、Cu等），在材料結(jié)構(gòu)表征和X射線吸收譜（XAS）測(cè)量中應(yīng)用廣泛。
·天體物理觀測(cè) — 黑洞、中子星、超新星等天體物理現(xiàn)象在該能段產(chǎn)生顯著信號(hào)，精確的探測(cè)器響應(yīng)特性是獲取可靠觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。
·材料科學(xué)研究 — 航空航天材料、功能材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析需要高能X射線的穿透能力，準(zhǔn)確的能量響應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)定量分析至關(guān)重要。
鑫圖光電認(rèn)為：提供高質(zhì)量產(chǎn)品的同時(shí)，也需要為科研用戶解決實(shí)際問題。為保障本次高能波段實(shí)測(cè)標(biāo)定工作順利推進(jìn)，公司組建專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，與合作單位科研人員密切協(xié)作，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)同步輻射光源測(cè)試時(shí)段，不僅完成標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，更建立起完整的數(shù)據(jù)溯源體系。項(xiàng)目全程投入大量資源，支撐方法研發(fā)、設(shè)備調(diào)試、數(shù)據(jù)采集及分析驗(yàn)證等關(guān)鍵環(huán)節(jié)；依托在X射線相機(jī)技術(shù)與標(biāo)定方法領(lǐng)域的長(zhǎng)期積累，成功攻克鏈路校準(zhǔn)、系統(tǒng)誤差控制等核心技術(shù)難題。
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圖3：鑫圖項(xiàng)目成員在系統(tǒng)調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)
鑫圖光電的目標(biāo)不僅是提供科學(xué)相機(jī)產(chǎn)品，更希望為科研工作提供有價(jià)值的技術(shù)支持：
·提供實(shí)測(cè)數(shù)據(jù) — 為 Dhyana XF95 和 Dhyana XF6060 兩款相機(jī)用戶提供經(jīng)過實(shí)測(cè)驗(yàn)證的 6-10 keV 量子效率曲線，替代單純的理論估算數(shù)據(jù)。為該能區(qū)X射線實(shí)驗(yàn)提供響應(yīng)數(shù)據(jù)參考。
·提升測(cè)量可靠性 — 幫助科研用戶減少系統(tǒng)誤差，提高該能段實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
·支持標(biāo)定體系建設(shè) — 為國(guó)內(nèi)高能X射線探測(cè)器標(biāo)定方法的發(fā)展積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
·產(chǎn)品性能驗(yàn)證 — 通過實(shí)測(cè)驗(yàn)證了鑫圖 Dhyana XF95 和 Dhyana XF6060 軟X射線相機(jī)在 6-10 keV 能段的實(shí)際響應(yīng)性能，為同步輻射、材料科學(xué)、天體物理等領(lǐng)域用戶提供了性能參考。
鑫圖光電銷售總監(jiān)吳燕春表示：
“我們很高興能夠聯(lián)合國(guó)內(nèi)科研單位共同完成 6-10 keV 這一高能波段的標(biāo)定工作。這項(xiàng)工作讓我們更加明確了鑫圖光電的使命定位：我們不僅是探測(cè)器供應(yīng)商，更是科學(xué)儀器系統(tǒng)集成的技術(shù)伙伴。
從背照式傳感器的芯片級(jí)性能挖掘，到相機(jī)系統(tǒng)的工程化設(shè)計(jì)，再到科學(xué)儀器的終端適配，直至科研實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的整體優(yōu)化——我們致力于打通X射線探測(cè)技術(shù)的完整創(chuàng)新鏈條。本次實(shí)測(cè)標(biāo)定為用戶提供的不僅是一組量子效率數(shù)據(jù)，更是從底層器件到系統(tǒng)應(yīng)用的全鏈路性能保障。我們希望通過這樣的工作，為X射線前沿核心裝備提供系統(tǒng)級(jí)信號(hào)鏈路誤差控制的實(shí)測(cè)參考依據(jù)。
鑫圖科學(xué)相機(jī)讓系統(tǒng)從‘看得見’到‘測(cè)得準(zhǔn)’，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)科學(xué)儀器從‘理論估算’到‘精準(zhǔn)實(shí)測(cè)’、從‘單點(diǎn)突破’到‘全鏈路集成’的跨越，真正助力基礎(chǔ)科研與高端產(chǎn)業(yè)的國(guó)產(chǎn)化升級(jí)突破。”
未來，鑫圖光電將繼續(xù)秉持"為用戶創(chuàng)造價(jià)值、為科學(xué)提供支持"的理念，在科學(xué)相機(jī)領(lǐng)域持續(xù)投入。公司將保持與國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)的合作，通過工程化驗(yàn)證、方法完善與實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化，推動(dòng)科學(xué)成像技術(shù)在科研任務(wù)中的應(yīng)用。
