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, 2020三星原计划在今年9月推出多款商用Micro LED电视,然而近日韩媒报道指它计划延迟投产Micro LED电视,韩媒指主要的问题在于巨量转移技术难题和昂贵的价格,柏铭科技认为这应该是三星基于现实的考虑作出的决定。三星是全球领先的面板领...view
June 29, 2021颜色测量设备是用来捕捉、描述和数字化我们人眼所见到的颜色,目前颜色测量设备主要分为两种:色度计和分光光度计。色度计色度计是模仿人眼感知颜色的方式,色度计的工作原理如下:入射光从色度计的光源照射出,射在被测样品的表面,当光线被样品吸...view
March 12, 2022AR、VR技术曾在一段时间被大肆宣传,最终因为技术尚不成熟和应用场景不广泛而关注逐渐变少,但一些科技公司从未停止对它们的探索。而对于大多数人来说,这两种技术并不能很好的进行区分,甚至有时候将本来是AR技术的展现说成是VR。在最近...view
June 7, 20216月2日消息,据韩联社报道,LG首款mini-LED电视“LG QNED”将于6月上市开售。按照5月31日LG官方公布的价格来看,该系列共分为两个版本,90系列75英寸4K分辨率,售价3000美元(约合人民币20000万元),99系列86英寸8K分辨率,...view
February 11, 2022“折叠一次不够,还要折两次,折叠屏已经这么卷了吗?”有网友感慨。而在一些行业人士看来,一场关于智能手机折叠屏技术的比拼已经悄然而至。近一段时间,折叠屏手机的热度甚嚣尘上。春节期间,折叠屏手机还出现了“一机难求”的局面,有消费者跑遍多个...view
January 12, 20221月11日,海信在北京召开发布会,正式宣布推出中国首颗全自研8K AI画质芯片。海信8K AI画质芯片的发布展现了海信的强大技术研发实力,同时也将引领国内显示行业的画质发展,将显示画质表现提升到全新的维度。根据调研机构的数据,2021年中国大...view