【原创】Thermo CID 介绍

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ICP发射光谱仪的发展取得了非常快的进展。尤其是以固态检测器为基础的ICP，更是受到了广泛的推崇与采纳，并能更好地满足更高的分析要求。目前，已有众多厂家纷纷采用固态检测器技术用于仪器的开发研制。作为ICP发射光谱仪所采用的固态检测器，大体上可分为两大类：即CCD（电荷耦合式固态检测器）和CID（电荷注入式固态检测器）。其中瓦里安公司，PE公司，斯派克公司等都采用CCD类型检测器，Leeman公司及美国热电采用CID类型检测器。
CCD与CID获得信号的方式与摄谱仪相似，曝光时间越长，获得的信号强度越大。电信号的产生来源于光子对检测器的照射，检测器的硅片受到光子的照射后产生自由电荷。通过光电的转移，记录下不同样品信号的强度，并经过比较分析获得每一样品的准确分析浓度。在检测器的每一检测单元中，都可进行一定数量的电荷储存。因此，可以利用于对原子光谱的多谱线进行同时测量分析。
这类固态检测器常温条件下，背景噪音较高，通常用于ICP检测器时，都需要进行低温降噪，以期达到理想的信噪比值。通常情况下这类检测器的量子效率，根据所选产品的类型差异灵敏区域有所不同，但通常都较高，有利于原子光谱的信号读取和记录。
固态检测器技术的发展，目前有很大的飞跃。特别是用于数码成像的领域，已经商品化的产品中，有的已达800万像素以上。但用于原子光谱，限于技术的研发和应用的商业价值，目前，基本上在百万像素左右。Leeman公司所采用的L-PAD固态检测器，是目前国际ICP领域最新的技术产品，检测器面积达到了28x28mm，像素点面积为27x27um，像素点数量为1026x1026。这种大面积、程序化的检测器阵列（Large-Programmable Array Detector CID，简称L-PAD）代表了当今ICP检测器技术的最新进展，检测器技术的应用已经过几代产品的检验和市场证明，无论是对光谱信号的采集量、同步测量的分析速度、检测器的降噪技术、数据通讯与信号的处理能力、抗基体干扰和光谱干扰的能力、防止光谱信号溢出的措施、分辨率、色散率以及仪器整体的设计控制和光谱影像的稳定控制，都较前一代产品有了较大的改善与飞跃。是迄今为止市场上检测器面积最大，成像像素点最多，色散率最大、分辨率最高的高端ICP产品。
固态检测器技术的应用，CCD或CID的性能，一直是各厂家争论的焦点，在各厂家所采用的检测器中，由于仪器设计的不同检测器的种类也有所差异。但从总体上讲，我们认为，作为ICP的检测成像单元，应尽可能真正详尽记录光谱信息，做到所谓全谱直读。另外，就是要有防止信号饱和溢出的措施，在CCD和CID两大类产品中，CID具有一定的优势，这主要是由于，其一；CID对信号的读取为非破坏性读出，每一成像单元对信号的采集及处理，是通过将电荷在同一检测单元内的两个电极间转移，测量其电压的变化来进行读取。读取过程中不毁灭电荷。而CCD的读取方式是破坏性的。其二；CID可以通过将电荷注入底部而清除检测单元的电荷来防止溢出。而CCD的电荷溢出现象是由于其结构所决定的，通常的做法是在检测单元周围加入隔离层以防止溢出，但隔离层的加入会造成光谱信号读取能力的降低，损失谱线。从而无法达到真正的所谓全谱直读。其三；CID覆盖的波长是连续的，其整个表面都是光敏的，由于仪器引起的微小偏差，可通过汞灯进行波长校正而得以补偿。CCD对仪器的机械稳定性要求较高，每一CCD分段的位置要严格对准分析线，由于一些不可知因素易于造成谱线的偏移。
美国热电较早采用CID技术，至今已经有10年时间，但是由于公司内部原因，一直未能在CID技术上有所突破，至今依然沿用10年前的技术， 小面积、低像素（26万）， 仪器色散差、分辨率低，必须两次曝光才能获取全谱信号，与当今日新月异的新技术相比，已经过于落伍

　　楼上的内容是转来的还是自己写的？CID84的像素数量已经超过了100万。采用两次曝光只是要减小短波和长波感光灵敏度的差异，而这种差异CCD也存在，只不过在程度上有些不同而已。另外，色散性能及分辨率主要是由光学系统和光路结构决定的，其次才是检测器的面积，同时检测器的面积越大，在像素数量不变的情况下，像素密度就越低，像素点距就越大。
　　

不是我原创的，