欧洲首台超导 X 射线光谱仪落地，探测效率最高提升千倍！

欧洲首台、也是唯一一台超导 TES 阵列 X 射线光谱仪，已在德国 BESSY II 第三代同步加速器光源正式投入使用。该设备由柏林亥姆霍兹中心、马克斯・普朗克化学能转换研究所与美国国家标准与技术研究所合作研发。

这款光谱仪配备 248 个传感器组成的探测阵列，光子探测效率比传统波长色散 X 射线发射光谱仪高出 100 到 1000 倍。传统的 X 射线发射光谱、共振非弹性 X 射线散射技术，仅适用于大体积、高浓度样品的检测；新设备则能够覆盖原子薄层、纳米结构以及高度稀释的原子和分子样品，突破了以往的样本适用局限。

设备的传感器需冷却至 25 毫开尔文才能进入超导状态，这一极低温环境由氦 - 4 / 氦 - 3 稀释制冷机提供，制冷原理与量子计算机所用的低温系统相近。当样品发射的 X 射线光子击中传感器时，会引发微小的温度升高，短暂打破超导状态，系统通过超导量子干涉器件阵列电路检测电阻变化，以此完成高精度光子探测。

设备还搭配定制的超高真空样品室，可在 10 开尔文至室温的范围内完成样品的转移、制备与测量，同时支持调控入射 X 射线的偏振态。它能大幅压缩实验时长，原本需要数小时的测量工作现在几分钟即可完成，可用于分子化学、分子生物学、量子材料等领域的研究，补充现有电子能带结构检测技术，支撑更多前沿实验开展。