CCD跟光电倍增管有什么区别吗？

CCD和光电倍增管（PMT）的好坏需要视应用情况而定。先看看他们各自的优势吧。

光电倍增管：单点探测器，最大的特点是暗电流小，适合超纯金属和超低含量（一般<0.001%，具体元素不同）的分析。

CCD：集成探测器，每片CCD相当于上千个光电倍增管，不制冷的情况下暗电流较大，适合常量分析（一般>0.001%，具体元素不同）。

直读光谱仪测量元素含量的原理是根据该元素的谱线强度来计算的，因此要想测量某个元素，就必须测量这个元素的谱线。

由于PMT是单点探测器，使用PMT的仪器是根据客户测量的元素来安装PMT的，后期增加测量要求（添加通道）确实非常麻烦，但如果业务比较确定或者有一些超低含量的分析需求，建议使用PMT的仪器。

使用CCD探测器的仪器一般是全谱测量，即测量所有元素的谱线，所以没有通道的概念（或者可以理解为通道一次配全）。除此之外CCD在常量分析上的准确度理论上要比PMT的要好，因为它在背景和干扰校正上有很大的优势。如果你的分析需求比较常规，建议使用CCD的仪器。

应助达人

CCD和PMT的区别

1、通道：

● PMT光电倍增（真空）管是点（或线）测量，只能读取分立的谱线，每个（通道）元素对应一个PMT，所以一个元素至少要配一个管子，谱线是单一波长的接收，不能连续接收，选择分析谱线大大受限，元素越多PMT越多。光电倍增管技术类光谱仪后续增加分析基体基本是不可能的，即使能增加基体，也局限于增加1个或是2个，增加基体因受到其物理空间限制，效果也是十分差的，而且费用极高。


● CCD（电荷藕合器件)是面扫描（分区）测量，须要深冷处理(以提高信噪比），但数量远少于PMT，三个CCD（分三个段或三个区）就可覆盖绝大多数元素（全谱），可根据需求来选择分析谱线，特别是可以利用一个元素有多条特征谱线的原理，针对某个元素选用多个分析谱线来做分析。后期增加通道方便，方便增加基体和分析元素种类。相比传统的通道式（PMT光电倍增管）要灵活，用户将来如需增加元素分析需求，只需添加相应分析程序，无需改变仪器硬件，升级非常便捷。CCD相比于光电倍增管后期技术价格低。

2、灵敏度和测定范围、效率

● PMT光电倍增管（光电转换，电流放大作用）信噪比大，灵敏度高，疲劳恢复快。全谱对于企业基本难实现。

● CCD（高灵敏度特性和多道特性）检测噪音低，信号同步测定，可以读出一段光谱区域内的连续光谱，如果结合中阶梯光栅和二维CCD面阵，还可以读出整个原子发射光谱区域，可实现“全谱”测定。

由于模糊效应，低敏感谱线边上不能选用高敏感的谱线，且无电流放大功能，故单体分析精度没有PMT灵敏度高，但现在一些先进的CCD设备其分析精度也达到了PPM级别，例如Sn类材料中Ag元素分析下限可达0.0001%，其分析精度已经是非常高，而且还在不断的发展。一般来说10ppm的检出限是可信的，如有再低的检测限（LOD）要求，（如做纯金属分析或个别军工用特殊合金产品，检出限在1ppm或0.1ppm）最好选用PMT。

石英和MgF材质的入射窗，可分析的UV元素波长低至115nm——N，O分析，在UV和VUV波段元素分析更可靠；支持统计技术来评估夹杂物偏析。

与全谱ICP-OES相似，CCD可以查看谱图，观察被测元素的干扰情况，但PMT则不行。

3、刻线密度

● CCD刻线密度一般在3000-3600。


● PMT光电倍增管一般在2400-3600，分光效果更好。

4、其它特点

● CCD光栅焦距短占用空间小，光程短，光的损失就比较少。从光电检测角度上看，CCD无论是光子效率（QE）、光谱覆盖范围等都要远胜于PMT。CCD的占用空间也要比PMT的省，设计结构紧凑，可移动且便于使用，适用于实验室及现场；相对PMT元件来说，性价比更高，并随着CCD元件水平的不断提升，将来有取代PMT的趋势，就像数码相机取代传统的胶片相机一样。

● 不过，与真空器件和固体器件在大多数竞争场合的情况相同，CCD在响应速度、温度稳定性等方面却不如PMT。

在背景和干扰校正上有何优势，为何准确度要比PMT的好？

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很多复杂的数学算法处理，比如背景校正，背景多项式拟合，发射峰的高斯波形拟合，样条插值，卡尔曼滤波等等等等，都需要依靠大量的光谱数据信息来建立模型。通常的ccd类仪器，每片ccd上都有数千个小的传感单元，其总的波长传感数据通常在几万个，这样的数据量可以轻易开展各类算法来提高准确度。而对于pmt类的仪器来说，通常也就不到20的传感单元，只有依靠单点数据来建模，这方面确实比不上ccd。

但是，其实好的pmt类的仪器准确度也很高，从进口仪器来讲，ccd跟pmt在准确度上的优势其实不太明显。

但是国产的pmt就不好讲了。

其实也是那句话，对于常规应用，ccd有很大优势，无论从仪器性能还是方便性上。

但是对于想测到很低含量，比如0.01%以下还想测准的，选择进口的pmt比较靠谱。

影响准确度的因素有两个：一是光源激发所产生的基体效应干扰，二是光谱干扰。基体效应干扰是由光源决定的，无论用哪种探测器都会存在，现在普遍的方式是通过干扰系数法来校正。光谱干扰（背景和干扰元素的光谱）则可以通过软件的方式扣除。背景干扰：举个例子，假设我们要爬一座山峰，我们关注的是从山脚下到山顶的高度，PMT测量的是山顶海拔高度，而CCD测量的是形貌图，包含山顶和山脚的海拔高度，因此，在山峰高度的评判上，CCD比PMT要准。元素干扰：再假设有两座相连的山峰，是因为玉帝老儿的天空漏了两个窟窿落下来的土造成的，我们现在想知道每个窟窿到底漏了多少土，PMT测量是很粗暴地直接从中间切断，CCD是测绘处山峰的整体形貌，再根据这种形貌特点计算出中间重叠部分与多少土属于左边山峰，多少土属于右边山峰，因此，在堆土量的判断上，CCD比PMT更准。

厉害，谢谢啊。

很形象，很具体，谢谢。

如果CCD想真正意义上的完全取代PMT,还需要CCD的材料科学取得一次质的飞越

不客气，有问题随时交流