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

在科學研究的廣闊領域中，精確的測量工具往往是推動學科發(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和考古年代學領域具有里程碑意義的設備——lexsyg系列釋光儀。該系列設備由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)在全球眾多實驗室中得到了廣泛應用，為地質(zhì)學、考古學、輻射防護以及材料研究等領域提供了強大的技術(shù)支持，2025年德國弗萊貝格釋光測試儀重磅升級完成，技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動科研與應用新變革

一、lexsyg系列設備概述

lexsyg系列設備專為測量熒光和釋光而設計，可在激發(fā)過程中及激發(fā)后進行放射發(fā)光、熱釋光和光釋光測量。其設計理念先進，功能強大，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.特殊設計，高效測量

lexsygresearch于2012年推出，2025年重磅升級，采用創(chuàng)新設計，將樣品載體存儲與測量腔分離，有效避免了光串擾和輻射串擾，確保測量結(jié)果的準確性。設備配備80位樣品存儲輪，支持測量過程中的樣品裝卸，實現(xiàn)真正的不間斷測量，升級了單顆粒應用的EMCCD等功能，極大提高了實驗效率。同時，它擁有三個機械運動平面和五個樣品處理位置，可同時進行多種操作，如激發(fā)、漂白、輻照和測量等，極大地提升了實驗的靈活性。

2.模塊化架構(gòu)，拓展無限可能

lexsygresearch的模塊化設計是其一大亮點。設備配備自動更換的探測器，至多可安裝四個不同類型的探測器，如光電倍增管（PMT）、電荷耦合器件（CCD）等，能根據(jù)實驗需求快速切換，滿足不同的測量要求。它還可安裝多達三個電離輻射源，包括α、β和X射線源，且部分輻射源具有高度均勻的場，為實驗提供了更多選擇。此外，設備支持多種激發(fā)方式，如輻照、熱激發(fā)和光激發(fā)，光激發(fā)波長可達三種，配合兩組自動六位濾光輪，可精確控制檢測窗口，實現(xiàn)對不同發(fā)光信號的精確測量。

3. 強大功能，助力科研探索

該設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時信號強度提升明顯，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，可對固體樣品和單礦物顆粒進行微觀分析，為地質(zhì)考古等領域的研究提供了有力手段。時間分辨/脈沖發(fā)光測量功能不僅可用于基礎研究，還能實現(xiàn)長石的IRPL測量，拓展了設備的應用范圍。

三、豐富模塊，拓展應用邊界

1.輻射源：多樣選擇，精確輻照

Lexsyg系列設備提供多種輻射源選項。環(huán)形β源可實現(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，滿足不同實驗條件。特制的镅-241（Am-241）α源為實驗增加了更多可能性。X射線輻照器作為β源的替代方案，具有不使用時無輻射、獲取許可更容易的優(yōu)點，可提供不同劑量率，適用于多種劑量學領域。其內(nèi)置的Si固態(tài)光電倍增管可實時監(jiān)測劑量率變化，確保實驗準確性。 

2.光學激發(fā)源：多波長激發(fā)，創(chuàng)新測量模式

光學刺激模塊采用五個單獨的LED/LD，確保樣品均勻受光。每個LED/LD的輸出都受實時監(jiān)控，補償老化影響，保持光強穩(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，為實驗帶來更多可能性。

3.濾光輪：精確篩選，優(yōu)化檢測

濾光輪模塊有六個位置，至多可安裝兩個，方便用戶選擇檢測波長范圍。軟件會防止不兼容濾光片的使用，確保實驗安全。Lexsyg設備根據(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發(fā)揮重要作用。

5.時間分辨/納秒脈沖模塊：捕捉瞬間，探索微觀世界

該模塊用于時間分辨發(fā)光測量，搭配激光二極管和快速PMT，能實現(xiàn)納秒級脈沖刺激和高分辨率檢測，支持多種測量時間范圍和檢測模式，為基礎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驗。

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，可對樣品進行空間分析，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用，配合相關(guān)軟件能實現(xiàn)更復雜的數(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，實現(xiàn)高分辨率光譜測量。

7.貼心附件，提升實驗體驗

7.1. 樣品相機：記錄細節(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行，因為樣品總是放在加熱板上，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.光學法蘭：定制實驗，突破局限 

四、軟件助力，智能操作與分析

1.LexStudio：便捷操作，實時監(jiān)控

LexStudio軟件用于操作兩款設備，存儲設備配置信息，防止錯誤操作，支持遠程控制，減少人員輻射暴露。它將操作步驟模塊化，簡化復雜流程，如創(chuàng)建SAR/pIRIR測量序列，用戶只需設置關(guān)鍵參數(shù)，軟件就能自動生成。測量數(shù)據(jù)會以XSYG和ASCII格式保存，方便實時監(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)，可導入多種格式數(shù)據(jù)。對于光學刺激發(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)果基于開源項目，更具可靠性。