灵敏度

探测器象元在某一特定波长处的灵敏度定义为照射到该象元上的单位辐射度所产生的电信号输出。对于一个给定的A/D转换卡来说可以理解为每毫焦耳入射光能量所产生的记数值。而入射到光谱仪中的信号光能量与照射到单个探测器象元上的光能量之间的关系则主要取决于光谱仪光学平台的结构设计,主要影响因素有光栅的效率、入射光纤或狭缝的尺寸、光学镜片的性能、是否使用灵敏度增强透镜等。

对于一个给定配置的光谱仪能够测量六、七十个级次的光辐射。 表4给出了一些标准探测器的参数。作为可选项的灵敏度增强透镜(DCL)可以直接安装在探测器阵列上。这个石英透镜(如用于avaspec-2048/3648的DCL-UV)可以把系统的灵敏度提高3-5倍(取决于所用的光纤芯径)。

 

 

表4中的灵敏度是针对目前avaspec系列光谱仪所使用的探测器,单位是每毫秒积分时间内的电子记数值。为了对比不同探测器阵列,我们假设所有光谱仪都采用600线/毫米的光栅,而且不加DCL。光谱仪都选用8微米芯径的光纤,并连接到标准的avaLight-HAL卤素灯上。这相当于1μWatt的输入光能量。

近红外探测器的参数可以在avaspec-NIR256产品的技术信息中找到。

表格. 探测器的性能比较

探测器

TAOS 102

HAM256

HAM1024

SONY2048

TOSHIBA3648

型号

光电二极管阵列

CMOS 线性阵列

CMOS 线性阵裂

CCD 线性阵列

CCD 线性阵列

# 像素, pitch

102, 85 μm

256, 25 μm

1024, 25 μm

2048, 14 μm

3648, 8 μm

像素宽 / 高

77 x 85 μm

25 x 500 μm

25 x 500 μm

14 x 56 μm

8 x 200 μm

灵敏度

100 V/lx.s

22 V/lx.s

22 V/lx.s

240 V/lx.s

160 V/lx.s

每毫秒积分时间记数显示灵敏度( avalight-HAL,8μm 纤径)

1000 记数点 /μW (avaspec-102)

30 记数点 /μW (avaspec-256)

30 记数点 /μW (avaspec-1024)

5000 记数点 /μW (avaspec-2048)

12000 记数点 /μW

(avaspec-3648)

尖峰处波长

750 nm

500 nm

500 nm

500 nm

550 nm

信噪比

1000:1

2000 :1

2000 :1

250 :1

300 :1

暗噪声 ( 记数 )

Ca. 15 记数点

Ca. 7 记数点  

Ca. 11 记数点  

Ca. 10 记数点

Ca. 10 记数点

PNRU**( 最大 )

± 10%

± 3%

±3%

± 5%

± 5%

波长范围

360-1100 nm

200-1000 nm

200-1000 nm

200*-1100 nm

200*-1100nm

频率

2 MHz

500 kHz

500 kHz

2 MHz

1 MHz

* DUV 镀膜
** PNRU ( 光子响应非均匀性 ) = 当不均匀照明时,经过平均信号分割后象素输出的最大差别。

 

 

 

 

 

 

 

Last Updated: 22-12-05