文章來源：https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2025.107377

在科學(xué)研究的廣闊領(lǐng)域中，精確的測量工具往往是推動(dòng)學(xué)科發(fā)展的關(guān)鍵力量。在此，我們要為大家介紹一款在固體劑量學(xué)和考古年代學(xué)領(lǐng)域具有里程碑意義的設(shè)備——lexsyg系列釋光儀。該系列設(shè)備由Freiberg Instruments公司精心打造，包括lexsyg research和lexsyg smart兩款產(chǎn)品，自推出以來，已經(jīng)在全球眾多實(shí)驗(yàn)室中得到了廣泛應(yīng)用，為地質(zhì)學(xué)、考古學(xué)、輻射防護(hù)以及材料研究等領(lǐng)域提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持，2025年德國弗萊貝格釋光測試儀重磅升級(jí)完成，技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)科研與應(yīng)用新變革

一、lexsyg系列設(shè)備概述

lexsyg系列設(shè)備專為測量熒光和釋光而設(shè)計(jì)，可在激發(fā)過程中及激發(fā)后進(jìn)行放射發(fā)光、熱釋光和光釋光測量。其設(shè)計(jì)理念先進(jìn)，功能強(qiáng)大，能夠滿足不同用戶的多樣化需求。

二、lexsygresearch：科研先鋒，功能優(yōu)異

1.特殊設(shè)計(jì)，高效測量

lexsygresearch于2012年推出，2025年重磅升級(jí)，采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)，將樣品載體存儲(chǔ)與測量腔分離，有效避免了光串?dāng)_和輻射串?dāng)_，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。設(shè)備配備80位樣品存儲(chǔ)輪，支持測量過程中的樣品裝卸，實(shí)現(xiàn)真正的不間斷測量，升級(jí)了單顆粒應(yīng)用的EMCCD等功能，極大提高了實(shí)驗(yàn)效率。同時(shí)，它擁有三個(gè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)平面和五個(gè)樣品處理位置，可同時(shí)進(jìn)行多種操作，如激發(fā)、漂白、輻照和測量等，極大地提升了實(shí)驗(yàn)的靈活性。

2.模塊化架構(gòu)，拓展無限可能

lexsygresearch的模塊化設(shè)計(jì)是其一大亮點(diǎn)。設(shè)備配備自動(dòng)更換的探測器，至多可安裝四個(gè)不同類型的探測器，如光電倍增管（PMT）、電荷耦合器件（CCD）等，能根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求快速切換，滿足不同的測量要求。它還可安裝多達(dá)三個(gè)電離輻射源，包括α、β和X射線源，且部分輻射源具有高度均勻的場，為實(shí)驗(yàn)提供了更多選擇。此外，設(shè)備支持多種激發(fā)方式，如輻照、熱激發(fā)和光激發(fā)，光激發(fā)波長可達(dá)三種，配合兩組自動(dòng)六位濾光輪，可精確控制檢測窗口，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同發(fā)光信號(hào)的精確測量。

3. 強(qiáng)大功能，助力科研探索

該設(shè)備具備光譜測量功能，可深入分析發(fā)光特性，為科研提供重要數(shù)據(jù)支持。其Peltier冷卻模塊能將樣品冷卻至 -50°C，滿足低溫測量需求，在紅外光致發(fā)光（IRPL）測量中， -40°C時(shí)信號(hào)強(qiáng)度提升明顯，有助于研究低溫下的發(fā)光現(xiàn)象。另外，lexsygresearch還支持空間分辨發(fā)光測量和單礦物顆粒的激光刺激測量，可對(duì)固體樣品和單礦物顆粒進(jìn)行微觀分析，為地質(zhì)考古等領(lǐng)域的研究提供了有力手段。時(shí)間分辨/脈沖發(fā)光測量功能不僅可用于基礎(chǔ)研究，還能實(shí)現(xiàn)長石的IRPL測量，拓展了設(shè)備的應(yīng)用范圍。

三、豐富模塊，拓展應(yīng)用邊界

1.輻射源：多樣選擇，精確輻照

Lexsyg系列設(shè)備提供多種輻射源選項(xiàng)。環(huán)形β源可實(shí)現(xiàn)均勻輻照，用于放射熒光測量；平面β源具有不同活度和劑量率，滿足不同實(shí)驗(yàn)條件。特制的镅-241（Am-241）α源為實(shí)驗(yàn)增加了更多可能性。X射線輻照器作為β源的替代方案，具有不使用時(shí)無輻射、獲取許可更容易的優(yōu)點(diǎn)，可提供不同劑量率，適用于多種劑量學(xué)領(lǐng)域。其內(nèi)置的Si固態(tài)光電倍增管可實(shí)時(shí)監(jiān)測劑量率變化，確保實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性。 

2.光學(xué)激發(fā)源：多波長激發(fā)，創(chuàng)新測量模式

光學(xué)刺激模塊采用五個(gè)單獨(dú)的LED/LD，確保樣品均勻受光。每個(gè)LED/LD的輸出都受實(shí)時(shí)監(jiān)控，補(bǔ)償老化影響，保持光強(qiáng)穩(wěn)定。刺激模塊至多可配備三種波長，支持多種測量模式，還能在單步刺激中多次切換波長，為實(shí)驗(yàn)帶來更多可能性。

3.濾光輪：精確篩選，優(yōu)化檢測

濾光輪模塊有六個(gè)位置，至多可安裝兩個(gè)，方便用戶選擇檢測波長范圍。軟件會(huì)防止不兼容濾光片的使用，確保實(shí)驗(yàn)安全。Lexsyg設(shè)備根據(jù)用戶需求配備特定濾光片組合，提高檢測效率。

4.單顆粒模塊：微觀分析的新視角

雙單顆粒（SG）模塊配備綠色和IR激光二極管，用于單礦物顆粒的發(fā)光檢測，在研究受干擾沉積物或非均勻輻射場樣品時(shí)發(fā)揮重要作用。

5.時(shí)間分辨/納秒脈沖模塊：捕捉瞬間，探索微觀世界

該模塊用于時(shí)間分辨發(fā)光測量，搭配激光二極管和快速PMT，能實(shí)現(xiàn)納秒級(jí)脈沖刺激和高分辨率檢測，支持多種測量時(shí)間范圍和檢測模式，為基礎(chǔ)研究和長石年代測定提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

6.發(fā)光探測器：多元探測，全方面分析

6.1. 光電倍增管（PMT）：多種PMT可供選擇，根據(jù)波長檢測范圍和量子效率適配不同實(shí)驗(yàn)。

不同PMT的典型量子效率(%)

6.2. 電荷耦合器件（CCD）：CCD通過成像檢測發(fā)光，可對(duì)樣品進(jìn)行空間分析，傳感器具備13×13μm尺寸1024x1024像素的高量子效率。

它在多種測量中都有應(yīng)用，配合相關(guān)軟件能實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析。

6.3. 光譜儀：光譜儀用于確定發(fā)光波長，為優(yōu)化檢測條件提供依據(jù)。通過光纖將光耦合到光譜儀，搭配可調(diào)節(jié)部件和不同的CCD相機(jī)，實(shí)現(xiàn)高分辨率光譜測量。

7.貼心附件，提升實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)

7.1. 樣品相機(jī)：記錄細(xì)節(jié)，輔助分析

7.2.太陽模擬器模塊：模擬自然，拓展研究范圍

太陽模擬器基于LED陣列，可模擬太陽光或其他漂白光光譜，漂白可以在高溫下進(jìn)行，因?yàn)闃悠房偸欠旁诩訜岚迳?，通過監(jiān)控加熱板溫度確保樣品安全。

7.3.XRF模塊：洞察成分，深入研究

XRF模塊可估算樣品礦物成分，分析長石比例和石英污染情況，為研究樣品特性提供重要參考。

7.4.參考光源：穩(wěn)定監(jiān)測，保障精度，C-14

7.5.光學(xué)法蘭：定制實(shí)驗(yàn)，突破局限 

四、軟件助力，智能操作與分析

1.LexStudio：便捷操作，實(shí)時(shí)監(jiān)控

LexStudio軟件用于操作兩款設(shè)備，存儲(chǔ)設(shè)備配置信息，防止錯(cuò)誤操作，支持遠(yuǎn)程控制，減少人員輻射暴露。它將操作步驟模塊化，簡化復(fù)雜流程，如創(chuàng)建SAR/pIRIR測量序列，用戶只需設(shè)置關(guān)鍵參數(shù)，軟件就能自動(dòng)生成。測量數(shù)據(jù)會(huì)以XSYG和ASCII格式保存，方便實(shí)時(shí)監(jiān)控和深入分析。

2. LexEva：專業(yè)分析，數(shù)據(jù)無憂

LexEva軟件用于分析測量數(shù)據(jù)，可導(dǎo)入多種格式數(shù)據(jù)。對(duì)于光學(xué)刺激發(fā)光數(shù)據(jù)的SAR分析，它提供與R‘Luminescence’包的圖形化接口，確保分析結(jié)果基于開源項(xiàng)目，更具可靠性。