金属分析光谱仪

影像测量仪、三坐标测量机、直读光谱仪、测长机、激光干涉仪

伊丰动态

电话:021-64920172

传真:021-34713871

邮箱:info@efjingmi.com

网址:www.instruments-cn.com

伊丰论坛
您当前的位置:伊丰仪器 > 伊丰动态 > 伊丰论坛 >
CCD 光谱仪和光电倍增管光谱仪比较
时间:2018-11-06 09:14    新闻来源:未知   浏览
光电直读光谱仪主要由激发光源、光学系统、检测系统三个部分构成,与分析通道问题相关的是检测系统。
目前绝大多数光谱仪的光电检测器件均为光电倍增管(PMT), 每条选定的分析谱线对应一个光电倍增管,构成分析通道。此种检测类型设计具有性能稳定,信号增益效率高(105~106  倍)的特点,且分析通道相互独立,相互间不受影响。
电感耦合器件(CCD)是近年来才应用于火花光谱仪的电子检测器件,它可以实现全谱检测,即无分析通道的概念。在国外CCD 检测器主要用于移动式光谱仪,即主要用于金属材料牌号分类与鉴别,而不做精确定量分析。
CCD 检测器件的应用使光谱仪实现小型化成为可能,但是由于此项技术在这一领域应用时间较短,很多问题有待进一步完善。其主要问题如下:
1. CCD 检测器受环境条件,尤其是受温度的影响很大,因此环境条件的变化对仪器长期稳定性的影响问题很突出, 特别对于炉前实验室快速定量分析,其环境影响问题更加明显。在进行分析时, CCD 型的仪器一般要求在每一次分析时都要先激发标准样品并进行仪器校正,然后才能对样品进行分析,否则,误差很大。而通道型的以光电倍增管做检测器的仪器分析结果很稳定, 在进行一次校正后可以保证在很长一端时间内是稳定的,期间可以放心的进行样品的分析。
2. CCD 属于电子检测器件, 其自身的强检测能力也带来了背景高、波动大、输出放大噪声严重的缺点, CCD 的光电信号转换率随环境温度的改变而变动, CCD 在低温工作时(150K),暗电流非常低,但是在常温下暗电流很高,而且温度的变化能够引起 CCD 性能的较大变化,因此 CCD 检测器的稳定工作温度应保持在1℃± 0.5 ℃这样的温度范围内,这就需要在光谱仪器中添加制冷设备,而且必须防止由于低温引起在 CCD 检测器表面的结露现象,而采用充氩气的光室在 CCD和光栅、透镜上的结露现象是非常严重的,采用这种方式的仪器寿命很短。
3. CCD 检测能力强,每台仪器只需一套体积很小的CCD 检测器。但是这也给用户带来极大的隐患,一旦CCD 检测器出现故障,就会导致整个仪器陷于瘫痪,且更换时费用高、技术要求高,整个仪器需要重新校准。这一点,光电倍增管通道型光谱仪由于分析通道相互独立, 即使某个光电倍增管出现故障,其他元素仍可以正常分析,而维修时只需要将原来通道位置上的光电倍增管换掉即可。
4. CCD 的表面多硅电极吸收紫外光,且存在表面陷阱,真空紫外量子效率低(200nm 以下),所以其优势是光谱波长检测范围在400~800nm,而火花光谱的谱线范围在120~800nm 之间,采用CCD 检测器将牺牲部分元素的检测性能,如碳、磷、硫、硼、砷等元素,其灵敏光谱线波长都在300nm 以下。而采用光电倍增管作为检测器的光谱仪由于通道相互独立,可以通过选定不同材质的光电倍增管用于不同的波长分析来解决这一问题。
5. 采用CCD 检测器的直读光谱仪对于元素的常规含量的检测精度(相对标准偏差)一般为15%,而采用光电倍增管的直读光谱仪对于元素的常规含量的检测精度(相对标准偏差)一般为2%。精度高于CCD 型的数倍。
因此,目前对于分析检测要求稍高的企业,如大型的炼钢厂、电解铝厂、汽车制造厂购买的都是以光电倍增管为检测器的光谱仪。
上海伊丰精密仪器有限公司携手光电倍增管金属分析光谱仪专业生产厂家贵阳利特斯仪器有限公司,为用户提供性价比更高的光谱分析仪器。
收缩