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CCD光纤光谱仪的CCD检测器和CID的区别 对于光纤光谱仪使用的检测器有时是不同的,有的用CCD检测器,有的使用CID检测器,这两种检测器有什么不同呢? CCD就是电荷耦合器件,而CID就是电荷注入器件。先来说说CCD检测器,可以将一个CCD看作是许多个光电检测模拟移位寄存器。在光子产生的电荷被贮存起来之后,它们近水平方向被一行一行地通过一个高速移位寄存器记录到一个前置放大器上,最后得到的信号被贮存在计算机里。 CCD器件的整个工作过程是一种电荷耦合过程,因此这类器件叫电荷耦合器件。对于CCD器件,当一个或多个检测器的象素被某一强光谱线饱和时,便会产生溢流现象。即光子引发的电荷充满该象素,并流入相邻的象素,损坏该过饱和象素及其相邻象素的分析正确性,并且需要较长时间才能便溢流的电荷消失。为了解决溢流问题,应用于原子光谱分析的CCD器件,在设计过程中必须进行改进,例如进行分段构成分段式电荷耦合器件(SCD),或在象表上加装溢流门,并结合自动积分技术等。 光纤光谱仪的CID检测器是一种电荷注入器件,其基本结构与CCD相似,也是一种MOS结构,当栅极上加上电压时,表面形成少数载流子(电子)的势阱,入射光子在势阱邻近被吸收时,产生的电子被收集在势阱里,其积分过程与CCD一样。 CCD和CID的主要区别是在于读出过程,在CCD中,信号电荷必须经过转移,才能读出,信号一经读取即刻消失。而在CID中,信号电荷不用转移,是直接注入体内形成电流来读出的。即每当积分结束时,去掉栅极上的电压,存贮在势阱中的电荷少数载流子(电子)被注入到体内,从而在外电路中引起信号电流,这种读出方式称为非破坏性读取(NDRO)。CID的NDRO特性使它具有优化指定波长处的信噪比(S/N)的功能。 CCD检测器和CID都是为了适应全谱直读电感耦合等离子体光谱仪的二维分光色散系统而推出的平面检测器,统称为电荷转移检测器。CID是一种具有电容特性的检测器,相对来说对红外敏感,因此需要镀膜将紫外光转换为红端的光;由于灵敏度差、读数噪声大,CID采用一种叫非破坏性读数的方式不断累积电荷提高灵敏度,同时从统计学意义上可以降低读数噪声。CCD的材料量子化效率比较高,采用一次破坏性读数即可。