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两者的工作原理一致：都是利用半导体的光电效应进行光信号与电信号转换，主要区别在于信号的传输处理方式不同。 CCD的信号传输方式可作如下理解： 接收到的光相当于密集的雨点，CCD的像素点相当于一个个水桶。这些水桶按列平行排布，每一列再逐列传给转移桶(信号读取)，然后将数据一起打包放大输出(数据传输)，完成数据转换。这就是典型的CCD信号处理过程。

而CMOS上的每一个像素点都能读取光信号，并且每个像素点单独配置了信号放大器，能直接将电信号直接传输给电路板。
CMOS检测模型图

CMOS对比CCD的优势

更高的灵敏度

CMOS检测器比CCD检测器的有更高的光敏性。

更宽的动态范围

动态范围是指信号最大值与最小值的比值，CMOS比CCD有大幅提升。由于CMOS动态范围的提升，测量光强很弱的暗区域能力将提高。测量低含量元素的准确性和稳定性，都会有很多帮助。

更高的分辨率

由于设备的动态范围的提升，准确测量谱图中暗区域能力也提高了。这个值预示着在低信号水平将会有更强地分辨能力。

更低的功耗

CMOS传感器的光信号采集方式为主动式，感光二极管所产生的电荷会直接由晶体管放大输出。但CCD传感器为被动式采集，需外加电压让每个象素中的电荷移动，而此外加电压通常需要达到12~18V。高驱动电压更使其功耗远高于CMOS传感器的水平，CCD发热量比CMOS更大，对仪器的散热/恒温效果更苛刻。

关于GNR元素分析解决方案

意大利GNR是一家专业的光谱分析仪器研发制造企业，总部位于意大利米兰。产品涵盖直读光谱仪、油料光谱仪、X射线荧光光谱仪等。