avaspec 光谱仪有多种探测器,目前在 200-1100nm 波长范围内我们提供 CCD 、 CMOS 和光电二极管阵列。在下一个章节“灵敏度”里表 4 中将有一个很详细的介绍。在NIR(1000-2300nm )范围则使用 InGaAs 阵列 .
电荷耦合器件 CCD 探测器中储存着电荷,而当光子照射到其光敏面时电荷就会被释放。在积分时间的结尾,剩余的电荷就会传送到缓冲器中,然后这个信号被传送到 A/D 转换卡。 CCD 探测器具有自然积分的特性因此具有非常大的动态范围,它只受暗(热)电流和 AD 转换卡速度的限制。 3648 象素 CCD 具有集成的电子快门功能,因此可以达到 10 微秒的积分时间。
+ CCD 探测器的优点是象元数多(2048 或3648)、灵敏度高、响应速度快 ;
- 缺点是信噪比低 。
UV 增强镀膜
对于波长小于 350nm 的应用, avaspec-2048/3648 型光谱仪提供特殊的探测器镀膜供用户选择 ——DUV 。未镀膜的 CCD 探测器对波长小于 350nm 的光信号的响应很低, DUV 镀膜增强了探测器在 150-350nm 的响应, DUV 镀膜的弛豫时间很短(纳秒量级),因此非常适合于如激光感生荧光光谱的快触发应用。
一个硅光电二极管阵列是一个由多个二极管单元(象素)组成的线性阵列,对于 avaspec-102 型光谱仪来说象元数是 102 。当信号光照射到光电二极管上时,电子就会被激发并输出电信号。大部分光电二极管阵列都包括读出 / 积分放大器一体式的集成化信号处理电路。
+ 光电二极管的优点是在近红外区灵敏度高,响应速度快;
- 缺点是象元数较少、在紫外波段没有响应。
CMOS 线性成像传感器 (avaspec-256/1024)
所谓的 CMOS 线性成象传感器比 CCD 阵列传感器具有较低的电荷 - 电压转换效率,因此具有较低的光灵敏度,但是却具有较高的信噪比。 CMOS 的内部电路中有箝位电路,可以把噪声抑制到一个很低的水平。
+ CMOS 探测器的优点是信噪比高、紫外波段灵敏度高;
缺点是读出速率低、灵敏度低、成本相对较高( 1024 个象元)。
InGaAs 线阵图像传感器 (avaspec-NIR256)
InGaAs 线性成像传感器在近红外波长区域有着极高的灵敏度。探测器包括一个 CMOS 晶体管的电荷放大阵列,一个移位寄存器和一个定时脉冲发生器,可以选择两种 InGaAs 探测器:
256 像素非致冷型 InGaAs 探测器 可用于 1000-1700nm 波长区域
256 像素 2 级扩展致冷型 InGaAs 探测器 可用于 1000-2300nm 波长区域
表5. 探测器光谱响应曲线

Last Updated: 22-12-05