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
June 30, 2021LED显示器与LCD显示器相比,LED在亮度、功耗、可视角度和刷新速率等方面,都更具优势已取消到该网页的导航。利用LED技术,可以制造出比LCD更薄、更亮、更清晰的显示器。1、LED与LCD的功耗比大约为1:10,LED更节能。2、LED拥有更高的刷新...view
October 8, 2021据上下游产业链信息,三星电子正在准备生产77、88、99寸Micro LED消费电视,预计最快在2021年第四季度末上市。77寸Micro LED正在准备中从今年3月起,三星已经正式开售4K分辨率的110寸Micro LED电视,售价15万美元。该电...view
April 20, 2020受特殊时期影响,无法出屋的人们只能宅在家中,各种游戏和追剧成为大多数人的消遣方式。众多优秀好看的电视剧纷纷登场,观看电视的人数明显上升,可以说对于电视的观看需求,相比以往几乎达到顶峰。面对如今显示技术群雄争霸的局面,到底哪种技术才...view
April 29, 2020一、2C 家用显示 从大类上来看,显示产业分为两大类,一是 2C 的家用显示,一是 2B 的商用显示,下面分别来说:1. 2C 家用显示2016-2020 年,全球家用显示市场规模维持在 1200~1300 亿美元 从应用看,主要分为电视、显示器、笔记本、车载、手机、穿戴等,下面详细介绍:2. TV 电视...view
September 23, 20222022年,VRAR技术之变2022 年,VR/AR 产业迎来高速发展。根据陀螺研究院《2022 上半年 VR/AR 产业发展报告》显示:2022 年上半年全球 VR 头显的出货量约 684 万台;2022 年上半年 AR 眼镜出货量约 29.6 万台。整体来看,上半年整个 VR 头显市...view
October 7, 2023号称“世界第二”的海信,又整了一套“新活”。前不久的发布会上,海信120寸可折叠激光电视问世,惊掉观众老爷下巴的同时,也给沉寂已久的电视行业带来一点波澜。按照海信所述,可折叠主要是为解决超大尺寸电视的入户难、搬运难等问题,核心目...view