全譜ICP光譜儀中檢測器CCD和CID的區(qū)別
不同廠家，甚至同一個(gè)廠家生產(chǎn)的全譜ICP光譜儀（ICP-OES），使用的檢測器有時(shí)是不同的，有的用CCD檢測器，有的使用CID檢測器，哪么這兩種檢測器有什么不同呢？
什么叫CCD和CID，CCD就是電荷耦合器件，英文名Charge-Coupled Detector 簡稱CCD，而CID就是電荷注入器件英文名稱Charge-Injection Detector簡稱CID。
我們先來說說ICP光譜儀或其它儀器的CCD檢測器，可以將一個(gè)CCD看作是許多個(gè)光電檢測模擬移位寄存器。在光子產(chǎn)生的電荷被貯存起來之后，它們近水平方向被一行一行地通過一個(gè)高速移位寄存器記錄到一個(gè)前置放大器上。最后得到的信號被貯存在計(jì)算機(jī)里。
CCD器件的整個(gè)工作過程是一種電荷耦合過程，因此這類器件叫電荷耦合器件。對于CCD器件，當(dāng)一個(gè)或多個(gè)檢測器的象素被某一強(qiáng)光譜線飽和時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生溢流現(xiàn)象。即光子引發(fā)的電荷充滿該象素，并流入相鄰的象素，損壞該過飽和象素及其相鄰象素的分析正確性，并且需要較長時(shí)間才能便溢流的電荷消失。為了解決溢流問題，應(yīng)用于原子光譜分析的CCD器件，在設(shè)計(jì)過程中必須進(jìn)行改進(jìn)，例如：進(jìn)行分段構(gòu)成分段式電荷耦合器件（SCD），或在象表上加裝溢流門，并結(jié)合自動(dòng)積分技術(shù)等。
再來說說IP光譜儀或其它儀器的檢測器CID，CID是一種電荷注入器件（Charge-Injected Device），其基本結(jié)構(gòu)與CCD相似，也是一種MOS結(jié)構(gòu)，當(dāng)柵極上加上電壓時(shí)，表面形成少數(shù)載流子（電子）的勢阱，入射光子在勢阱鄰近被吸收時(shí)，產(chǎn)生的電子被收集在勢阱里，其積分過程與CCD一樣。
CCD和CID的主要區(qū)別是在于讀出過程，在CCD中，信號電荷必須經(jīng)過轉(zhuǎn)移，才能讀出，信號一經(jīng)讀取即刻消失。而在CID中，信號電荷不用轉(zhuǎn)移，是直接注入體內(nèi)形成電流來讀出的。即每當(dāng)積分結(jié)束時(shí)，去掉柵極上的電壓，存貯在勢阱中的電荷少數(shù)載流子（電子）被注入到體內(nèi)，從而在外電路中引起信號電流，這種讀出方式稱為非破壞性讀?。∟on-Destructive Read Out），簡稱：NDRO．CID的NDRO特性使它具有優(yōu)化指定波長處的信噪比（S/N）的功能。
同時(shí)CID可尋址到任意一個(gè)或一組象素，因此可獲得如“相板”一樣的所有元素譜線信息。光電倍增管外光電效應(yīng)所釋放的電子打在物體上能釋放出更多的電子的現(xiàn)象稱為二次電子倍增。光電倍增管就是根據(jù)二次電子倍增現(xiàn)象制造的。它由一個(gè)光陰極、多個(gè)打拿極和一個(gè)陽極所組成，每一個(gè)電極保持比前一個(gè)電極高得多的電壓（如100V）。當(dāng)入射光照射到光陰極而釋放出電子時(shí)，電子在高真空中被電場加速，打到第一打拿極上。一個(gè)入射電子的能量給予打拿極中的多個(gè)電子，從而每一個(gè)入射電子平均使打拿極表面發(fā)射幾個(gè)電子。二次發(fā)射的電子又被加速打到第二打拿極上，電子數(shù)目再度被二次發(fā)射過程倍增，如此逐級進(jìn)一步倍增，直到電子聚集到管子陽極為止。通常光電倍增管約有十二個(gè)打拿極，電子放大系數(shù)（或稱增益）可達(dá)108，特別適合于對微弱光強(qiáng)的測量，普遍為光電直讀光譜儀所采用。
總的來說，ICP光譜儀的檢測器CCD和CID都是為了適應(yīng)上世紀(jì)九十全譜直讀電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀的二維分光色散系統(tǒng)而推出的平面檢測器，統(tǒng)稱為電荷轉(zhuǎn)移檢測器（change transfer detector ,CTD）。CID是一種具有電容特性的檢測器，相對來說對紅外敏感，因此需要鍍膜將紫外光轉(zhuǎn)換為紅端的光；由于靈敏度差、讀數(shù)噪聲大，CID采用一種叫非破壞性讀數(shù)的方式不斷累積電荷提高靈敏度，同時(shí)從統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上可以降低讀數(shù)噪聲。CCD的材料量子化效率比較高，采用一次破壞性讀數(shù)即可。
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技術(shù)原理
