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直读分析光谱仪核心配件,买之前要了解!

发布时间:2019-03-05 13:47:28         点击:4105

目前,直读光谱仪根据核心部件可分成三种,PMT技术,CCD技术,CMOS技术,还有出现的拥有两种核心部件的直读光谱仪。如果一种器件真的已经能够替代另一种,并且性能优越,目前市场中就会消失一种,但是三种技术都存在,也是有原因的,存在即有道理,现在就让我们来了解这三种直读光谱仪的核心部件。

感光元件是直读光谱仪的核心,元器件的好坏关系到精密仪器的精度。直读光谱仪(OES)的核心元件有三种,一种是广泛使用的CCD(电荷耦合)元件;另一种是CMOS(互补金属氧化物半导体)器件,还有一种是PMT光电倍增管

PMT的直读光谱仪成本最高,CCD其次,CMOS的成本最低。世界上第一块CCD图像传感器在1970年诞生于贝尔实验室,此后很长一段时间CCD主导着图像传感器市场。CMOS图像传感器从90年代开始获得业界重视并且得到大量人力物力进行研发,由于CMOS图像传感器具有性价比高,体积小,功耗低等特点,逐步扭转市场格局。

直读光谱仪核心部件

直读光谱仪核心部件——PMT光电倍增管

PMT技术的光谱仪

直读光谱仪精度最高的仪器为PMT技术,PMT器件原本成本不高,但一个PMT管对应一个波长的谱线,所以一个元素至少要配一根管子,每个通道都需要进行扫峰校正,如果要检测多种元素,造价就较之高昂了。

PMT仪器比较大型并且精度经过光电倍增管放大后较高,分析精度为10-7,分析精度高出10000倍,可进行超低含量分析。后续增加元素麻烦,更加适合高精度应用。大多数的检测CCD技术已足够,目前市场还是被CCD独霸,毕竟越是精密的仪器,对环境和其他因素更加敏感,限制颇多。

直读光谱仪核心部件——CCD图像传感器

直读光谱仪核心部件——CCD图像传感器

CCD技术的光谱仪

CCD可以称为CCD图像传感器,也叫图像控制器。CCD是一种半导体器件,能够把光学影像转化为电信号。 

CCD是于1969年由美国贝尔实验室(Bell Labs)的维拉·波义耳(Willard S。 Boyle)和乔治·史密斯(GeorgeE. Smith)所发明的。CCD最突出的特点是以电荷作为信号,而不是电流或电压作为信号。

CCD的直读光谱仪是目前的主流,比起PMT技术,CCD技术可以实现多通道,并且增加检测的元素只要增加曲线,检测的效率也颇高,30秒可以得出结果。在直读光谱仪领域,CCD技术是比较成熟,应用多,占据市场的技术。

直读光谱仪核心部件——CMOS

直读光谱仪核心部件——CMOS

CMOS技术的光谱仪

CMOS(互补金属氧化物半导体),工作原理与CCD相比没有本质的区别,它应用在电脑主板,相机,甚至是光谱仪行业,甚至是但是不管哪个行业,任何一种新技术取代旧技术都需要一个相当长的过程,光谱仪行业也不例外,CMOS价格低,中低端相机全部被CMOS取代,而通常高端摄像头都是CCD感光元件。

目前CCD仍然是主流,CMOS技术与之相比,还有一些缺陷等待解决,比如灵敏度差异,由于CMOS传感器的每个象素由四个晶体管与一个感光二极管构成(含放大器与A/D转换电路),使得每个象素的感光区域远小于象素本身的表面积,因此在象素尺寸相同的情况下,CMOS传感器的灵敏度要低于CCD传感器

由于CMOS传感器的每个感光二极管都需搭配一个放大器,而放大器属于模拟电路,很难让每个放大器所得到的结果保持一致,因此与只有一个放大器放在芯片边缘的CCD传感器相比,CMOS传感器的噪声就会增加很多。

CMOS技术为光谱分析技术的发展提供了更多的可能性,相信随着光谱技术的发展,CMOS技术一定也会取得长足的进步,让我们拭目以待。创想仪器拥有CCDCMOS直读光谱仪,您需要哪种都可在创想寻找到,知道更多关于光谱仪的信息,请访问创想仪器官网。

 

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