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【ICP参数解读--编号3】SCD、CID与CCD检测器、量子化效率

  • 土豆哥哥
    2009/08/31
  • 私聊

综合仪器采购

  • 悬赏金额:20积分状态:已解决
  • 不知道大家有谁知道SCD、CID和CCD,问题:
    1、SCD、CID和CCD分别是什么检测器?
    1、为什么有的ICPOES用CID检测器,有的用CCD检测器,有的用SCD检测器,这三者有什么区别?
    2、应用方面,检测效果SCD、CID与CCD上有什么优缺点?
    3、量子化效率:500nm 55%,200nm 10%是什么意思,是不是量子化效率越高越好?

丛林猎手 2009/09/08

CID是电荷注入式固体检测器(主要热电的在用) CCD是电荷偶合固体检测器(Varian,Leman,SPECTRO都用的这个) SCD是CCD的一种,分成小块,形成阵列(PE独有) 它们的区别主要是电荷的读取方式不一样而已,上面也已经说得很详细了 量子效率从光电效应上讲是指被光照射后,在半导体硅片上产生的电子数和入射的光子数之比值乘以100%。 因为在检测器的前期过程就是一个光电转换的过程:分光后光子照射到检测器上,发生了光电转换效应,产生的电荷被收集并储存在金属-氧化物-半导(MOS)电容器中。电荷被贮存起来之后,它们通过一个高速移位寄存器记录到一个前置放大器上,最后得到的信号就被贮存在计算机里。 所以量子效率和暗电流(无光照条件下,检测器产生的电流,即相当于背景噪音),和检测器的灵敏度有很大的关系

mlb2003 2009/09/02

找到的一些资料看看能不能解决你的问题? 电荷耦合器件CCD、分段耦合器件SCD、电荷注入器件CID 电荷耦合器件CCD: 是将电荷在检测单元之间逐个转移到一个具有电荷感应放大器的检测单元上进行读出,每个检测单元之间不是相互独立的,其具有较高的量子效率和光谱响应范围。因栅极对光的有强烈的吸收,因此一般采用背照射式,当有强光照射到局部CCD 时存在电荷溢出现象,一般依靠信号处理电路来解决检测器的溢出问题,属于破坏性读出。而分段耦合器件SCD也属于电荷耦合器件一种改进,主要是为减少CCD转移电荷所需要的历程,通过独立设计,解决了CCD全部读出的缺点,SCD段与段之间无溢出现象,但不能解决段内溢出现象,当然目前所有公司采用的CCD 检测器都是经过自己特殊设计的,比如:VARIAN 的ICP 720 以上系列使用的CCD,具有很高的数据读取速度和抗溢出设计,并且也能够进行摄谱、光谱指纹分析。因此CCD 做为ICP 检测器已经是非常成熟的工艺。 电荷注入器件CID: 是通过电极电压的改变使在检测单元两个电极势阱中电荷的发生转移而进行读出、注入检测过程的,当电荷的转移、注入N型硅的衬底便在外电路中引起信号电流,由于它不需要将阵列检测器的电荷全部顺序输出而是直接注入单元体内衬底形成电流来读出的,因此这种方式是一种非破坏性的读出过程,具有防溢出功能。CID检测器为了保证检测器在真空紫外区有较高的灵敏度需要在器件表面涂以增敏剂,因此在此光谱区域的量子效率对增敏剂的依赖性较强,和CCD 一样,CID 也存在过饱和现象,其量子效率、暗电流水平、读书噪声均不如CCD,对于其详细的比较大家可以参考“Instrumentation for Optical Emission Spectroscopy, 1988 V2 N67 Analytical Chemistry , V60 N4 Feb.15.1988 分 析 实 验 室 , 1995,14(5),82 ,”这篇文献来了解,当然CID做为一种新型的检测器,也在不断的革新、变化设计,据说热电的6000系列采用了新型的CID设计,其量子效率、暗电流水平、读书噪声水平如何有待于验证,我们期待性能更加优良的CID横空出世。

渔长老 2009/08/31

我知道CID为电荷注入固态检测器,CCD为电荷耦合固态检测器,其余还在学习中

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  • 渔长老

    第1楼2009/08/31

    我知道CID为电荷注入固态检测器,CCD为电荷耦合固态检测器,其余还在学习中

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  • mlb2003

    第2楼2009/09/02

    找到的一些资料看看能不能解决你的问题?
    电荷耦合器件CCD、分段耦合器件SCD、电荷注入器件CID
    电荷耦合器件CCD:
    是将电荷在检测单元之间逐个转移到一个具有电荷感应放大器的检测单元上进行读出,每个检测单元之间不是相互独立的,其具有较高的量子效率和光谱响应范围。因栅极对光的有强烈的吸收,因此一般采用背照射式,当有强光照射到局部CCD 时存在电荷溢出现象,一般依靠信号处理电路来解决检测器的溢出问题,属于破坏性读出。而分段耦合器件SCD也属于电荷耦合器件一种改进,主要是为减少CCD转移电荷所需要的历程,通过独立设计,解决了CCD全部读出的缺点,SCD段与段之间无溢出现象,但不能解决段内溢出现象,当然目前所有公司采用的CCD 检测器都是经过自己特殊设计的,比如:VARIAN 的ICP 720 以上系列使用的CCD,具有很高的数据读取速度和抗溢出设计,并且也能够进行摄谱、光谱指纹分析。因此CCD 做为ICP 检测器已经是非常成熟的工艺。
    电荷注入器件CID:
    是通过电极电压的改变使在检测单元两个电极势阱中电荷的发生转移而进行读出、注入检测过程的,当电荷的转移、注入N型硅的衬底便在外电路中引起信号电流,由于它不需要将阵列检测器的电荷全部顺序输出而是直接注入单元体内衬底形成电流来读出的,因此这种方式是一种非破坏性的读出过程,具有防溢出功能。CID检测器为了保证检测器在真空紫外区有较高的灵敏度需要在器件表面涂以增敏剂,因此在此光谱区域的量子效率对增敏剂的依赖性较强,和CCD 一样,CID 也存在过饱和现象,其量子效率、暗电流水平、读书噪声均不如CCD,对于其详细的比较大家可以参考“Instrumentation for Optical Emission Spectroscopy, 1988 V2 N67 Analytical Chemistry , V60 N4 Feb.15.1988 分 析 实 验 室 , 1995,14(5),82 ,”这篇文献来了解,当然CID做为一种新型的检测器,也在不断的革新、变化设计,据说热电的6000系列采用了新型的CID设计,其量子效率、暗电流水平、读书噪声水平如何有待于验证,我们期待性能更加优良的CID横空出世。

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  • 土豆哥哥

    第3楼2009/09/03

    谢谢,你提供的资料很有帮助,不知道能否再对量子效率解释一下。

    mlb2003 发表:找到的一些资料看看能不能解决你的问题?
    电荷耦合器件CCD、分段耦合器件SCD、电荷注入器件CID
    电荷耦合器件CCD:
    是将电荷在检测单元之间逐个转移到一个具有电荷感应放大器的检测单元上进行读出,每个检测单元之间不是相互独立的,其具有较高的量子效率和光谱响应范围。因栅极对光的有强烈的吸收,因此一般采用背照射式,当有强光照射到局部CCD 时存在电荷溢出现象,一般依靠信号处理电路来解决检测器的溢出问题,属于破坏性读出。而分段耦合器件SCD也属于电荷耦合器件一种改进,主要是为减少CCD转移电荷所需要的历程,通过独立设计,解决了CCD全部读出的缺点,SCD段与段之间无溢出现象,但不能解决段内溢出现象,当然目前所有公司采用的CCD 检测器都是经过自己特殊设计的,比如:VARIAN 的ICP 720 以上系列使用的CCD,具有很高的数据读取速度和抗溢出设计,并且也能够进行摄谱、光谱指纹分析。因此CCD 做为ICP 检测器已经是非常成熟的工艺。
    电荷注入器件CID:
    是通过电极电压的改变使在检测单元两个电极势阱中电荷的发生转移而进行读出、注入检测过程的,当电荷的转移、注入N型硅的衬底便在外电路中引起信号电流,由于它不需要将阵列检测器的电荷全部顺序输出而是直接注入单元体内衬底形成电流来读出的,因此这种方式是一种非破坏性的读出过程,具有防溢出功能。CID检测器为了保证检测器在真空紫外区有较高的灵敏度需要在器件表面涂以增敏剂,因此在此光谱区域的量子效率对增敏剂的依赖性较强,和CCD 一样,CID 也存在过饱和现象,其量子效率、暗电流水平、读书噪声均不如CCD,对于其详细的比较大家可以参考“Instrumentation for Optical Emission Spectroscopy, 1988 V2 N67 Analytical Chemistry , V60 N4 Feb.15.1988 分 析 实 验 室 , 1995,14(5),82 ,”这篇文献来了解,当然CID做为一种新型的检测器,也在不断的革新、变化设计,据说热电的6000系列采用了新型的CID设计,其量子效率、暗电流水平、读书噪声水平如何有待于验证,我们期待性能更加优良的CID横空出世。

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  • 丛林猎手

    第4楼2009/09/08

    CID是电荷注入式固体检测器(主要热电的在用)
    CCD是电荷偶合固体检测器(Varian,Leman,SPECTRO都用的这个)
    SCD是CCD的一种,分成小块,形成阵列(PE独有)
    它们的区别主要是电荷的读取方式不一样而已,上面也已经说得很详细了

    量子效率从光电效应上讲是指被光照射后,在半导体硅片上产生的电子数和入射的光子数之比值乘以100%。

    因为在检测器的前期过程就是一个光电转换的过程:分光后光子照射到检测器上,发生了光电转换效应,产生的电荷被收集并储存在金属-氧化物-半导(MOS)电容器中。电荷被贮存起来之后,它们通过一个高速移位寄存器记录到一个前置放大器上,最后得到的信号就被贮存在计算机里。

    所以量子效率和暗电流(无光照条件下,检测器产生的电流,即相当于背景噪音),和检测器的灵敏度有很大的关系

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