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全譜分析儀CCD和直讀光譜分析儀PMT的區別

來源:本站  發布時間:2021年08月24日  字體大小:[大] [中] [小]

全譜分析儀CCD和直讀光譜分析儀PMT的區別

1、光譜分析儀通道:

●PMT光電倍增(真空)管是點(或線)測量,只能讀取分立的譜線,每個(通道)元素對應一個PMT,所以一個元素至少要配一個管子,譜線是單一波長的接收,不能連續接收,選擇分析譜線大大受限,元素越多PMT越多。光電倍增管技術類光譜儀后續增加分析基體基本是不可能的,即使能增加基體,也局限于增加1個或是2個,增加基體因受到其物理空間限制,效果也是十分差的,而且費用極高。

●CCD(電荷藕合器件)是面掃描(分區)測量,須要深冷處理(以提高信噪比),但數量遠少于PMT,三個CCD(分三個段或三個區)就可覆蓋絕大多數元素(全譜),可根據需求來選擇分析譜線,特別是可以利用一個元素有多條特征譜線的原理,針對某個元素選用多個分析譜線來做分析。后期增加通道方便,方便增加基體和分析元素種類。相比傳統的通道式(PMT光電倍增管)要靈活,用戶將來如需增加元素分析需求,只需添加相應分析程序,無需改變儀器硬件,升級非常便捷。CCD相比于光電倍增管后期技術價格低。

2、靈敏度和測定范圍、效率

●PMT光電倍增管(光電轉換,電流放大作用)信噪比大,靈敏度高,疲勞恢復快。全譜對于企業基本難實現。

●CCD(高靈敏度特性和多道特性)檢測噪音低,信號同步測定,可以讀出一段光譜區域內的連續光譜,如果結合中階梯光柵和二維CCD面陣,還可以讀出整個原子發射光譜區域,可實現“全譜”測定。

由于模糊效應,低敏感譜線邊上不能選用高敏感的譜線,且無電流放大功能,故單體分析精度沒有PMT靈敏度高,但現在一些先進的CCD設備其分析精度也達到了PPM級別,例如Sn類材料中Ag元素分析下限可達0.0001%,其分析精度已經是非常高,而且還在不斷的發展。一般來說10ppm的檢出限是可信的,如有再低的檢測限(LOD)要求,(如做純金屬分析或個別軍工用特殊合金產品,檢出限在1ppm或0.1ppm)最好選用PMT。

石英和MgF材質的入射窗,可分析的UV元素波長低至115nm——N,O分析,在UV和VUV波段元素分析更可靠;支持統計技術來評估夾雜物偏析。

與全譜ICP-OES相似,CCD可以查看譜圖,觀察被測元素的干擾情況,但PMT則不行。

3、刻線密度

●CCD刻線密度一般在3000-3600。

●PMT光電倍增管一般在2400-3600,分光效果更好。

4、其它特點

●CCD光柵焦距短占用空間小,光程短,光的損失就比較少。從光電檢測角度上看,CCD無論是光子效率(QE)、光譜覆蓋范圍等都要遠勝于PMT。CCD的占用空間也要比PMT的省,設計結構緊湊,可移動且便于使用,適用于實驗室及現場;相對PMT元件來說,性價比更高,并隨著CCD元件水平的不斷提升,將來有取代PMT的趨勢,就像數碼相機取代傳統的膠片相機一樣。

● 不過,與真空器件和固體器件在大多數競爭場合的情況相同,CCD在響應速度、溫度穩定性等方面卻不如PMT。

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