固体检测器和光电倍增管区别.doc

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1、观点一从根本上讲，检测器就是把光变成电信号，因此要看它的量子化效率、暗电流、噪声、线性范围等参数。光电倍增管的类型很多，不同类型之间性能相差很大；固态检测器也有很多种，不同厂家、不同型号、不同种类之间的差别也是很大的。因此很难一概而论。就原子吸收而言，最常用的光电倍增管是滨淞公司的R928，它的量子化效率大约是20～25％，暗电流大约是几十nA左右，噪声会随加的电压和光强而变化（估计在μA水平），线性范围一般能跨6个数量级以上。固态检测器，以较好的CCD为例，量子化效率大约是40～80％，暗电流大约是几个电子每秒每像素，噪声大约是几到几十个电子每秒每像素，线性范围大约在6个数量级左右。

2、以上都是200～400nm区的数据，在这个区域以外，两者的性能都会下降，但光电倍增管下降的幅度更大一些。另外，光电倍增管只有一个感光点，只能检测一个信号；固态检测器一般都有多个感光点（像素），可以同时检测多个信号，这是固态检测器最大的优势。传统的原吸都是采用光电倍增管做检测器的。我想原因大概有：1，每次只需检测一个信号，就算是双光束，也是先检测参比光然后再检测样品光。2，样品的浓度越低吸光值越低，也就是说透过原子化器、到达检测器的光越多；样品的吸光度值一般都小于2A，也就是说到达检测器的光都大于1％T。因此对量子化效率、暗电流、噪声、线性范围的要求都不是很高。3，光电倍增管比较便宜，成

3、本低。目前大概只有PE和JENA的ContraAA是采用固态检测器的。我个人认为其最大的原因是为了同时检测多个信号：PE是为了同时检测样品光和参比光，ContraAA是为了同时检测背景和谱线的信号值并且做到快速切换谱线。其次才是看中固态检测器的低噪声。在ICP光谱仪上，因为是测发射光谱，样品浓度越低，到达检测器的光就越少，因此对量子化效率、暗电流、噪声的要求都比较高，而且要求多元素同时分析，所以固态检测器已经几乎完全取代光电倍增管。从长远来看，原吸如果想要取得更大的发展，也应该要结合固态检测器的优势。观点2固态检测器包括单个的硅检测器(光电检测器PD)以及半导体图像传感器,单个的PD在

4、原子光谱域很少应用，主要原因是弱光检测能力。半导体图像传感器则以CCD为最好，其量子效率普遍高于80%，在制冷的前提下暗电流可以很低，背部受光的CCD光谱响应范围在0.1~1000nm（没错，下探到软X射线范围）。但是CCD是一种累积性器件，可以满足长时间曝光的需要，却不适用于像原子吸收这类需要较快响应速度的应用。这就是CCD在ICP-OES已经广泛被应用，而在原子吸收领域，PMT仍然是主流的原因。另外，耶拿的连续光源就是用了CCD——只有用CCD，连续光源采用可能。CCD虽然好，但是这种器件和目前主流的半导体制造工艺不兼容，因此成本很高，尤其紫外响应较好的器件。而CMOS器件成本较低

5、，但是性能无法和CCD相匹敌。因此，在未来相当长一段时间内，线光源原子吸收仪器仍然以PMT为主。