CCD和CID

应助达人

固态成像器件
固态成像器件是新一代的光电转换检测器，它是一类以半导体硅片为基材的光敏元件制成的多元阵列集成电路式的焦平面检测器，属于这一类的成像器件，目前较成熟的主要是电荷注入器件（CID）、电荷耦合器件（CCD）。(见图)
Denton与其同事们是将电荷耦合与电荷注入检测器（Charge-Coupled Detector and Charge-Injection Detector，简称CCD与CID）用于原子光谱分析的主要推动者。在这两种装置中，由光子产生的电荷被收集并储存在金属-氧化物-半导体（MOS）电容器中，从而可以准确地进行象素寻址而滞后极微。这两种装置具有随机或准随机象素寻址功能的二维检测器。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。
CID是一种电荷注入器件（Charge-Injected Device），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。
CID与CCD的主要区别在于读出过程，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（Non-Destructive Read Out）,简称：NDRO（见图）。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。
摘录

应助达人

电荷注入检测器(charge injection device,CID)
电荷耦合检测器(charge coupling device,CCD).
CID发明于1973年.CCD发明于1970年.
CID优于CCD之处:积分时可以连续测量,灵敏度比CCD高1个数量级,更适合弱光的检测;具有较强的抗电晕能力.
两种仪器都有个缺点,即要在很低的温度下工作,现在用于商品化的ICP仪器中的CCD检测器工作温度要在-40摄式度,CID要求的温度更低,否者会产生暗电流,噪声过高,严重影响检测限,甚至失效.
由于以上特性,使得这两种检测器在工作时需要低温制冷,并要通入氩气,使得使用成本大大增加.
并且其价格很高,一旦出现某个组成电容器(检测单元)坏损,就要更换整个仪器(一般有19672个检测单元).

应助达人

请问瓦里安的检测器是哪一种？它只要-30℃。

应助达人

是CCD啊！热电的好像都是是CID

应助达人

“现在用于商品化的ICP仪器中的CCD检测器工作温度要在-40摄式度”，目前710只有-30℃以下啊，没有-40℃呀。

另外，请问PE用的是什么检测器？之前PE7000DV的检测器是不用低温的。

应助达人

PE7000没用过，不过7300是这样参数，现在都一年没接触PE仪器了。呵呵

PE7300DV
UV -43.3度
VIS -36.6度

应助达人

7300是全谱的，检测器跟7000不一样。

应助达人

难不成是PMT检测器吗？

应助达人

PMT是不用制冷的吗？