为什么显微分光光度计要使用制冷型CCD探测器
紫外-可见-近红外 显微光谱本质上是一项弱光技术。正因为这样,探测器需要使用CCD探测器。CCD探测器更适合弱光下工作,因为它们对光更灵敏,与PAD相比,呈现更低的信噪比和拥有优越的动态范围。而制冷型的CCD,具备更稳定和更好灵敏度的性能。
显微光谱下低亮度电平
常规紫外-可见-近红外的分光光度计采集 1*1cm 区域的光和通常测量一立方米体积的光。换个说法,显微分光光度计可以聚光的总体积不到常规分光光度计的万亿分之一。换种方式,显微分光光度计可以聚集来自常规分光光度计集体里的0.000000000001的光。无论如何定义,显微光谱是一项低亮光强技术和需求一个非常灵敏的探测器,去获得精确结果。高强度光在显微光谱中不作考虑。
对比灵敏度
CCD 探测器对光极度灵敏。正如Hamamatsu 世界上最大的光学探测器生产商所述,CCD 图像传感器拥有低噪声,在低亮度电平能提供更高的信噪比,而这些是NMOS图像传感器无法做到的。就这个原因,CCD图像传感器是低亮度电平探测的理想选择。非制冷型CCD的平均探测限度为8个电子数,而PDA探测器的探测极限大于3000个电子。因为显微光谱具有极低的固有光强度,它要求探测器需要最高的灵敏度。
对比信噪比
SNR 通过充气电荷除以噪声计算获得。对于PDA, 充气电荷是125000000个电子,噪声是3000个电子。转化为信噪比是41666:1。 一个非制冷的CCD阵列,从另一方面,充气电荷是650000个电子,但是噪声只有8个电子,SNR 是81250:1。信噪比是PDA的两倍。如果CCD是制冷到6度,它的信噪比将翻倍到16500。另外,制冷将进一步提高SNR。
制冷的探测器
因为CCD的暗电流随温度的变化而变化,制冷型的CCD的SNR明显增加,并改善了光谱结果。在众多的CCD探测器,通常,工作温度每降低6度(摄氏度),暗电流就会减少一半。CCD制冷是一种有效的方法去减少暗电流,改善显微分光光度计的探测极限和减低探测器漂移。CRAIC的仪器,显微分光光度计是目前唯一使用固态热电冷却以降低其检测器的工作温度并因此提供出色光谱结果。
高动态范围
另一个因素就是显微分光光度计真实的动态范围。基于制冷CCD的显微分光光度计,在更低的时间范围内,比其他类型的探测器,可以探测更多低亮度电平。正因为这样,基于CCD的显微分光光度计,只需更改探测器上的积分时间,即可用于测量显微样品的透射光谱或反射光谱,还可测量其荧光光谱。
总结
制冷的CCD 阵列探测器是最好的选择,用于一般的显微光谱。制冷CCD探测器的读出噪声电平低很多,并且比光电二极管阵列(PAD)探测器灵敏很多。CCD探测器通常只呈现出不到PDA 1%的噪声,同时仍然更加灵敏。这意味着CCD探测器在低亮度电平下具有更好的信噪比。因为系统具有更高动态比,制冷型CCD显微分光光度计,不需要改变光学组件或使用多种探测器,即可以用来测量显微样品的透射光谱,反射光谱和荧光光谱。
相关新闻
July 16, 2020目前,显示技术已经成为我们日常生活不可分割的一部分,广泛应用于智能手机、平板电脑、显示屏、电视、数据投影仪和增强现实/虚拟现实设备等设备。液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示器是两种主要的平板显示技术,但近期Mini LED和Micro LED正逐...view
June 24, 20202020年以来,电视“重回家庭娱乐中心”的趋势愈发明显。年初疫情期间,大家只能宅在家里,娱乐也只能在线娱乐。但是时间长了大家就会发现一个问题——长时间玩手机,真的很伤身体。因为眼睛和屏幕的距离很近,无论用什么姿势玩手机,难免都会导致眼...view
September 27, 20209月22日的Amazfit秋季发布会上,华米也正式推出了Amazfit GTS 2手表,主要功能跟Amazfit GTR 2差不多,支持多达90种运动模式,续航可达20天,售价999元。与去年推出的Amazfit GTS手表相比,Amazfit GTS 2手表更轻、更薄,厚度只有9.7mm,重量24.7克,佩戴舒适无感。Amazfit...view
August 30, 20218月26日,TCL召开Mini LED战略发布会,发布Mini LED战略和98吋IMAX巨幕智屏。TCL发布了98吋IMAX巨幕智屏私人影院版和经典版,分别标价45999元和21999元,拥有192个分区,800nit亮度,搭载QLED量子点,可以实现157%色域的超...view
March 2, 20222月25日,錼创向中国台湾证交所送件申请创新板上市。若顺利挂牌,将是全球少见的纯Micro LED 概念股。据悉,錼创实收资本额10.08 亿新台币(人民币2.27亿元),主要产品为Chip on Carrier 及Micro LED 相关产品。去年税前亏损12.18 亿新台币,每股税后亏损14.14 新台币。...view
August 24, 2020华兴源创作为科创板第一股,有着“中华复兴源于创新”的美好寓意,上市以来便备受瞩目。作为平板显示及集成电路的检测设备生产商,目前,华兴源创已经与国际知名平板厂商三星、夏普、LG、京东方等企业建立了长期稳定的合作关系。可以说,我们...view