引言:大家好,筆者在與客戶日常接觸交流時(shí)發(fā)現(xiàn),很多公司采購(gòu)甚至使用部門對(duì)光電倍增管光譜儀與CCD光譜儀的區(qū)別不是特別明了,今天就與大家一起探討一下,不足之處還請(qǐng)各位專家不吝賜教,批評(píng)指正!

光電直讀光譜儀主要由激發(fā)光源,、光學(xué)系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)三個(gè)部分組成,，與分析通道問題相關(guān)的是檢測(cè)系統(tǒng),。

目前絕大多數(shù)光譜儀的光電檢測(cè)器均為光電倍增管（PMT），每條選定的分析譜線對(duì)應(yīng)一個(gè)光電倍增管,，構(gòu)成分析通道,。此種檢測(cè)類型設(shè)計(jì)具有性能穩(wěn)定，信號(hào)增益效率高（105--106倍）的特點(diǎn),，且分析通道相互獨(dú)立,，相互間不受影響。

高精度直讀光譜儀

電感耦合器件（CCD）是近年來才應(yīng)用在火花直讀光譜儀的電子檢測(cè)器件,，他可以實(shí)現(xiàn)全譜檢測(cè),，既無分析通道的概念。在國(guó)外CCD檢測(cè)器主要用于移動(dòng)式光譜儀,，即主要用于金屬材料牌號(hào)分類與鑒別,，而不做精確定量分析。

1,、CCD檢測(cè)器受環(huán)境條件,，尤其是受溫度的影響較大，因此環(huán)境條件的變化對(duì)儀器長(zhǎng)期穩(wěn)定性的影響問題很突出,，特別對(duì)于爐前實(shí)驗(yàn)室快速定量分析,，其環(huán)境影響問題更加明顯，在進(jìn)行分析時(shí),，CCD型的儀器一般要求在每一次分析時(shí)都要先激發(fā)標(biāo)樣樣品進(jìn)行儀器校正,，然后才能對(duì)樣品進(jìn)行分析，否則,，誤差很大,。而通道型的以光電倍增管做檢測(cè)器的儀器分析結(jié)果很穩(wěn)定，在進(jìn)行一次校正后可以保證很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)是很穩(wěn)定的,，期間可以放心進(jìn)行樣品分析,。

2、CCD屬于電子檢測(cè)器件,，其自身的檢測(cè)能力也帶來了背景高,、波動(dòng)大,、輸出放大噪聲嚴(yán)重的缺點(diǎn)，CCD的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換率隨環(huán)境溫度的改變而變動(dòng),，ccd在低溫工作時(shí)（150k）,，暗電流非常低，但是在常溫下暗電流很高,，而且溫度的變化能夠引起ccd性能的較大變化，因此CCD檢測(cè)器的溫度工作溫度在1+0.5℃這樣的溫度范圍內(nèi),，這就需要在光譜儀中添加制冷設(shè)備,，而且必須防止由于低溫引起在CCD檢測(cè)器表面的結(jié)露現(xiàn)象，而采用充氬氣的光室在ccd和光柵,、透鏡上的結(jié)露現(xiàn)象是非常嚴(yán)重的,，采用這種方式的儀器壽命很短。

3,、CCD檢測(cè)能力強(qiáng),，每臺(tái)儀器秩序一套體積很小的CCD檢測(cè)器，但是這也給用戶帶來極大的隱患,，一旦CCD檢測(cè)器出現(xiàn)故障,，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)儀器陷于癱瘓，且更換時(shí)費(fèi)用高,。技術(shù)要求高,，整個(gè)儀器需要重新進(jìn)行校準(zhǔn)。這一點(diǎn),，光電倍增管通道型光譜儀由于分析通道相互獨(dú)立,，即使某個(gè)光電倍增管出現(xiàn)故障，其它元素仍可以繼續(xù)分析,，而維修時(shí)只需將原來的通道位置上的光電倍增管換掉即可,。

4、CCD的表面多硅電極吸收紫外光,，且存在表面陷阱,，真空紫外效率低（20nm以下），所以其優(yōu)勢(shì)是光譜波長(zhǎng)檢測(cè)范圍在400--800nm,，而火花光譜儀的譜線范圍在120--800nm之間,，采用CCD檢測(cè)器將犧牲部分元素的檢測(cè)性能，如碳,、磷,、硫、硼,、砷等元素,，其靈敏光譜線波長(zhǎng)范圍都在300nm以下,。而采用光電倍增管作為檢測(cè)器的光譜儀由于通道相互獨(dú)立，可以通過選擇不同材質(zhì)的光電倍增管用于不同的波長(zhǎng)分析來解決這一問題,。

5,、采用CCD檢測(cè)器的直讀光譜儀對(duì)于元素的常規(guī)含量的檢測(cè)精度（相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差）一般為15%，而采用光電倍增管的直讀光譜儀對(duì)于元素的常規(guī)含量的檢測(cè)精度（相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差）一般為2%,。精度高于CCD型的數(shù)倍,。

因此，目前對(duì)于分析檢測(cè)要求高的企業(yè),，如大型的煉鋼廠,、電解鋁廠、汽車制造廠,、銅合金,、鉛錫合金元素分析等購(gòu)買的都是以光電倍增管為檢測(cè)器的光譜儀。但隨著CCD技術(shù)的不斷發(fā)展成熟,CCD檢測(cè)器與光電倍增管在檢測(cè)精度和系統(tǒng)穩(wěn)定性行方面的差距必將越來越小,。