75微米像素：分辨率從哪兒來

EIGER2 R最直觀的變化在像素尺寸上。上一代PILATUS3的像素是172微米，EIGER2 R直接做到了75微米。物理尺寸相同的傳感器上，像素數量增加了一倍還多。

75微米意味著什么？在X射線衍射實驗中，角分辨率直接取決于像素尺寸和樣品到探測器的距離。像素越小，同樣幾何條件下能分辨的衍射峰越細。倒異空間的多層膜衍射峰、粉末衍射中接近的重疊峰、大分子晶體學中的弱衍射點——這些都需要足夠小的像素才能分開。

EIGER2 R的另一個特點是直接探測。X射線在傳感器中直接電離產生電荷信號，不經過閃爍體的間接轉換。沒有光擴散損失，點擴散函數做到了一個像素寬度（FWHM=1 pixel）。相鄰像素之間的信號串擾被最小化，圖像不模糊。

零死時間讀寫和數據采集模式

EIGER2 R采用了計數器連續(xù)讀/寫技術——采集過程中，一部分計數器在讀出的同時，另一部分計數器在繼續(xù)記錄新的光子事件。讀出不占用采集時間，死區(qū)時間為零。

雙能量閾值：一次曝光區(qū)分信號和噪聲

EIGER2 R系列的核心技術之一是兩個可調的能量判別閾值。每個閾值獨立設置，用戶可以針對不同的能量窗口進行計數。

閾值在X射線探測中的實際作用是過濾。低閾值以下的熱噪聲和暗電流不計數，高閾值以上的高能散射背景也可以單獨用一個通道抑制。兩個閾值配合使用，一次曝光就把有效信號和各類噪聲區(qū)分開了。

閾值范圍在不同傳感器版本中有所差異。硅傳感器版本閾值可設3.5至30 keV，支持的能量范圍為5.4至22.2 keV。CdTe碲化鎘傳感器版本閾值范圍4至30 keV，能量范圍8至25 keV（可擴展至8至100 keV）。這意味著用戶可以根據X射線光源的靶材特征線（銅靶8.0 keV、鉬靶17.5 keV、銀靶22.2 keV）和樣品材料特性，針對性地調整兩個閾值，使信噪比優(yōu)化的同時保留所需的弱信號。

在弱信號和長時間曝光條件下，雙閾值對信噪比的改善尤其明顯。因為無讀出噪聲和暗電流的物理特性（混合光子計數技術的本質優(yōu)勢），加上兩個閾值對背景的有效抑制，EIGER2 R在低計數率條件下的測量精度優(yōu)于傳統(tǒng)的積分型探測器。

計數率能力：即時觸發(fā)技術的價值

計數率是另一個關鍵指標。EIGER2 R采用DECTRIS的即時觸發(fā)技術。沒有這項技術之前，高計數率條件下容易發(fā)生脈沖堆積——兩個光子信號間隔太近被誤判為一個，計數非線性失真。即時觸發(fā)技術的核心在于快速復位機制：探測器每捕獲一個光子事件之后，能在極短時間內復位并準備好接收下一個事件，即使在高通量X射線光源下也不會丟失事件。

EIGER2 R硅傳感器版本的計數率為3.8×10?光子/秒/像素（500K型號為3.6×10?）。換算成單位面積計數率是3.6×10? cps/mm2。這個數字的意義在于：無論面對弱信號樣品還是高強度衍射束，探測器都能保持線性響應，不會因為局部強度過高而飽和。對于需要測量強衍射峰和最弱超晶格反射的晶體學實驗來說，這是避免用吸收片反復衰減光源的關鍵性能。

硅傳感器還是碲化鎘傳感器？

EIGER2 R家族提供兩種傳感器：硅和碲化鎘。選擇取決于實驗的X射線能量范圍。

硅傳感器的優(yōu)勢在中低能區(qū)。450微米厚的硅片，對銅靶（8.0 keV）的吸收效率超過99%，對鉻靶（5.4 keV）約94%，對鈷靶和銅靶都表現優(yōu)異。能量升高到鉬靶（17.5 keV）時效率降至約47%，到銀靶（22.2 keV）時進一步降至約30%。硅傳感器版本適用于實驗室常見的銅靶和鈷靶X射線源，成本較低，工藝成熟，是大多數常規(guī)X射線衍射實驗的選擇。

碲化鎘傳感器則針對高能應用。CdTe的原子序數高（Cd:48，Te:52），對高能X射線的吸收能力遠超硅。750微米厚的CdTe傳感器，對鉬靶和銀靶的量子效率顯著高于硅傳感器版本，同時在銅靶能段仍能保持與硅版本相近的高效率。CdTe版本的能量范圍更寬（8至100 keV），適合需要對偶分布函數分析等需要穿透能力的高能實驗。測試數據顯示，CdTe傳感器可實現最高四倍于硅版本的數據采集速度。

兩種傳感器的能量閾值和能量范圍差異如下所示：

為什么EIGER2 R源自同步輻射？

EIGER2系列最初是為第四代同步輻射光源設計的。歐洲同步輻射光源（ESRF）在其極亮光源（EBS）升級中采購了8臺EIGER2探測器。ESRF的項目科學家在ID11線站使用EIGER2 CdTe 4M進行高能衍射實驗，捕捉微弱信號如漫散射、超結構和雜質反射。

這些在同步輻射上嚴苛測試過的技術——75微米像素、雙閾值、即時觸發(fā)高計數率、零死時間讀寫——完整下放到EIGER2 R實驗室版本中。一臺經歷了同步輻射最高通量考驗的探測器，放在實驗室臺式光源上使用，性能和穩(wěn)定性有保證。

本地化支持

2025年6月，北京泰坤工業(yè)設備有限公司與DECTRIS續(xù)簽代理協議，繼續(xù)作為DECTRIS在中國市場面向OEM合作伙伴、工業(yè)儀器制造企業(yè)和實驗室客戶的總經銷商，負責產品銷售及售后支持。雙方的授權合作可追溯至2017年。

Eiger2R目前有250K、500K、1M、4M等多種型號，硅傳感器和碲化鎘傳感器版本可選，并可選擇真空兼容配置以適應不同實驗條件。對于國內X射線衍射和散射儀器集成商、高校實驗室和研究機構來說，泰坤提供了從選型咨詢到安裝調試的本地技術服務渠道。

從同步輻射到實驗室，Eiger2R完成了一次技術路徑的驗證：原本只在高能物理研究裝置上才能實現的單光子計數能力，現在部署在緊湊的臺式探測器中，穩(wěn)定運行。75微米的像素、兩個可調閾值、即時觸發(fā)計數、零死時間讀寫——每個參數都不是憑空寫出來的，而是從ESRF的線站、STOE的雙光束系統(tǒng)和布魯克的D8衍射儀平臺上一步步實測出來的。X射線探測領域能形成如今這種格局，不是參數堆出來的，而是從上述應用中逐步驗證出來的。