記事の出所：https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2025.107377

科学研究の広い分野において、正確な測定ツールは往々にして学科の発展を推進する重要な力である。ここでは、固体線量学と考古学の分野でマイルストーン的な意義を持つ装置、lexsygシリーズの光放出計を紹介します。このシリーズの設備はFreiberg Instruments社が丹念に製造し、lexsyg researchとlexsyg smartの2種類の製品を含み、発売以来、すでに世界の多くの実験室で広く応用され、地質学、考古学、放射線防護及び材料研究などの分野に強大な技術支援を提供し、2025年にドイツのフレベルグ光放出試験器の重量ポンドアップグレードが完成し、技術革新が科学研究と応用の新たな変革を駆動した

一、lexsygシリーズ装置の概要

lexsygシリーズの設備は専ら蛍光と発光を測定するために設計され、励起過程及び励起後に放射発光、熱ルミネセンス及び光ルミネセンス測定を行うことができる。その設計理念は先進的で、機能は強大で、異なるユーザーの多様なニーズを満たすことができる。

二、lexsygresearch：科学研究の先鋒、機能が優れている

1.特殊設計、高効率測定

lexsygresearchは2012年に発売され、2025年に重量ポンドがアップグレードされ、革新的な設計を採用し、サンプル担体の記憶と測定キャビティを分離し、光クロストークと放射クロストークを効果的に回避し、測定結果の正確性を確保した。設備は80ビットサンプル格納ホイールを備え、測定過程におけるサンプルの着脱をサポートし、真の無停止測定を実現し、単粒子応用のEMCCDなどの機能をアップグレードし、実験効率を大幅に高めた。同時に、3つの機械運動平面と5つのサンプル処理位置を持ち、励起、漂白、照射、測定などのさまざまな操作を同時に行うことができ、実験の柔軟性を大幅に向上させた。

2.モジュール化アーキテクチャ、無限の可能性を広げる

lexsygresearchのモジュラー設計が大きなポイントです。設備は自動交換の検出器を備え、最大で4つの異なるタイプの検出器を設置することができ、例えば光電子増倍管（PMT）、電荷結合素子（CCD）など、実験需要に応じて迅速に切り替え、異なる測定要求を満たすことができる。また、α、β、X線源を含む3つのイオン化放射源を設置することができ、一部の放射源は非常に均一な場を持ち、実験により多くの選択肢を提供している。また、設備は多種の励起方式を支持して、例えば照射、熱励起と光励起、光励起波長は3種類に達することができて、2組の自動6ビットフィルタホイールを配合して、正確に検出窓を制御することができて、異なる発光信号の正確な測定を実現することができます。

3.強大な機能、科学研究の探索を助ける

この設備はスペクトル測定機能を備え、発光特性を深く分析でき、科学研究に重要なデータサポートを提供する。そのPeltier冷却モジュールはサンプルを-50°Cまで冷却することができ、低温測定の需要を満たし、赤外光ルミネセンス（IRPL）測定において、-40°C時の信号強度の向上が明らかで、低温下の発光現象の研究に役立つ。また、lexsygresearchは空間分解発光測定と単鉱物粒子のレーザー刺激測定をサポートし、固体サンプルと単鉱物粒子のミクロ分析を行うことができ、地質考古学などの分野の研究に有力な手段を提供した。時間分解/パルス発光測定機能は基礎研究だけでなく、長石のIRPL測定も実現でき、装置の応用範囲を広げた。

三、モジュールを豊富にし、応用境界を広げる

1.放射源：多様な選択、正確な照射

Lexsygシリーズデバイスは、さまざまな放射線源オプションを提供しています。環状β源は蛍光測定のための均一な照射を実現することができ、平面β源は異なる活性度と用量率を有し、異なる実験条件を満たす。特製のポルフィ−241（Am−241）α源は実験のためにより多くの可能性を高めた。X線照射器はβ源の代替案として、使用しない場合は放射線がなく、許可を得るのが容易であるという利点があり、異なる線量率を提供でき、多種の線量学分野に適している。その内蔵のSi固体光電子増倍管はリアルタイムで線量率の変化を監視し、実験の正確性を確保することができる。

2.光学励起源：多波長励起、革新測定モード

光学刺激モジュールは5つの個別のLED/LDを採用し、サンプルの均一な受光を確保した。各LED/LDの出力はリアルタイム監視、老化の影響を補償し、光強度を安定させる。刺激モジュールはせいぜい3種類の波長を搭載でき、多種の測定モードをサポートし、また単段階刺激中に波長を複数回切り替えることができ、実験により多くの可能性をもたらす。

3.フィルターホイール：正確に選別し、検査を最適化する

フィルタリングモジュールには6つの位置があり、せいぜい2つの設置ができ、ユーザーが波長範囲を検出するのに便利である。ソフトウェアは非互換フィルタの使用を防止し、実験の安全を確保します。Lexsyg装置はユーザーのニーズに応じて特定のフィルタ組み合わせを装備し、検出効率を向上させる。

4.単粒子モジュール：ミクロ分析の新しい視点

二重単粒子（SG）モジュールは緑色とIRレーザーダイオードを備え、単鉱物粒子の発光検出に用いられ、干渉堆積物または不均一放射場サンプルを研究する際に重要な役割を果たす。

5.時間分解/ナノ秒パルスモジュール：瞬間を捉え、ミクロ世界を探索する

このモジュールは時間分解発光測定に用いられ、レーザーダイオードと高速PMTを組み合わせ、ナノ秒級パルス刺激と高分解能検出を実現でき、多種の測定時間範囲と検出モードをサポートし、基礎研究と長石年代測定に重要なデータを提供する。

6.発光検出器：多元探査、全方面分析

6.1.光電子増倍管（PMT）：複数のPMTを選択でき、波長検出範囲と量子効率に応じて異なる実験に適合する。

異なるPMTの典型的な量子効率（%）

6.2.電荷結合素子（CCD）：CCDはイメージングにより発光を検出し、サンプルを空間分析することができ、センサーは13×13μmサイズ1024 x 1024画素の高い量子効率を備えている。

多様な測定に応用されており、関連ソフトウェアと組み合わせることでより複雑なデータ分析を実現することができます。

6.3.分光計：分光計は発光波長を決定するために用いられ、検出条件を最適化するために根拠を提供する。光ファイバを介して分光計に光を結合し、調整可能な部品と異なるCCDカメラを組み合わせて、高分解能スペクトル測定を実現する。

7.親切な添付ファイル、実験体験を向上させる

7.1.サンプルカメラ：詳細を記録し、解析を支援する

7.2.太陽シミュレータモジュール：自然をシミュレーションし、研究範囲を広げる

太陽シミュレータはLEDアレイに基づいており、太陽光または他の漂白光スペクトルをシミュレーションすることができ、漂白は高温で行うことができる。なぜなら、サンプルは常に加熱板の上に置いてあり、加熱板の温度を監視することでサンプルの安全を確保するからである。

7.3.XRFモジュール：成分を洞察し、深く研究する

XRFモジュールはサンプル鉱物成分を推定し、長石の割合と石英汚染状況を分析し、サンプル特性の研究に重要な参考を提供することができる。

7.4.参照光源：安定したモニタリング、精度の保障、C-14

7.5.光学フランジ：実験をカスタマイズし、限界を突破する

四、ソフトウェア支援、知能操作と分析

1.LexStudio：便利な操作、リアルタイム監視

LexStudioソフトウェアは、2つのデバイスを操作し、デバイス構成情報を格納し、エラー操作を防止し、遠隔制御をサポートし、人の放射線曝露を減らすために使用されます。SAR/pIRIR測定シーケンスを作成するなど、操作手順をモジュール化し、複雑なプロセスを簡略化し、ユーザーは重要なパラメータを設定するだけで、ソフトウェアは自動的に生成されます。測定データはXSYGとASCII形式で保存され、リアルタイムの監視と深く分析するのに便利です。

2.LexEva：専門的な分析、データに心配なし

LexEvaソフトウェアは測定データを分析するために使用され、多種のフォーマットデータを導入することができる。光刺激発光データのSAR解析については、R‘Luminescence’パケットとのグラフィカルなインタフェースを提供し、解析結果がオープンソースプロジェクトに基づいており、より信頼性が高いことを保証します。