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公司基本資料信息
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斯派克是德國一家大型分析儀器集團(tuán)。旗下匯集了光譜儀，直讀光譜儀，光譜分析儀，ICP等離子光譜儀，手持式光譜儀，X射線熒光光譜儀等眾多產(chǎn)品。
傳統(tǒng)的原子發(fā)射光譜儀器是采用衍射光柵，將不同波長的光色散并成像在各個出射狹縫上，光電倍增管（PMT）則安裝于出射狹縫后面。為了使光譜儀能裝上盡可能多的檢測器，儀器的分光系統(tǒng)必須將譜線盡量分開，也就是說單色器的焦距要足夠長，相當(dāng)初的達(dá)3.2m。即使采用高刻線光柵，也需0.5m至1.0m長的焦距，才有滿意的分辨率和裝上足夠多的檢測器。而且，所有這些光學(xué)器件均需精確定位，誤差不得超過幾個微米；并且要求整個系統(tǒng)有很高的機(jī)械穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。由于振動和溫濕度變化等環(huán)境因素導(dǎo)致光學(xué)元件的微小變形，將使光路偏離定位，造成測量結(jié)果波動。為減少這類影響，通常將光學(xué)系統(tǒng)放置在一塊長度至少為0.5m以上的剛性合金基座上，整個單色系統(tǒng)必須恒溫恒濕。這就是傳統(tǒng)光譜儀龐大而笨重，使用條件要求高的原因。而且，由于傳統(tǒng)的光譜儀是使用多個獨(dú)立的PMT和電路測定被分析元素，分析一個元素至少要預(yù)先設(shè)置一個通道。
新型分光系統(tǒng)和固體檢測器的出現(xiàn)改變了這一局面。
① 二維光譜的產(chǎn)生。當(dāng)僅僅使用光柵進(jìn)行分光時，產(chǎn)生的是一維光譜，在焦平面上形成線狀光譜；中階梯光柵與棱鏡組合的色散系統(tǒng)，可產(chǎn)生二維光譜，即棱鏡產(chǎn)生的一維線狀光譜又被中階梯光柵分光一次，在焦平面上形成二維的點(diǎn)狀光譜。
② 固體檢測器。目前已被采用的固體檢測器主要有：
CCD（Charge-Coupled Detector），電荷耦合檢測器。 二維檢測器，每個CCD檢測器包含2500個像素，將22個CCD檢測器環(huán)形排列于羅蘭園上，可同時分析120-800nm波長范圍的譜線。應(yīng)用于直讀光譜儀，ICP等離子光譜儀等
CID（Charge-Injection Detector），電荷注入式檢測器，二維陣列，28×28mm的芯片共有512×512（262,144）個檢測單元，覆蓋167-1050nm波長范圍；
SCD（Subsection Charge-Coupled Detector）分段式電荷耦合檢測器，面陣檢測器，面積：13×19mm，有6000個感光點(diǎn)，有5000條譜線可供選擇；
CCD、CID等固體檢測器，作為光電元件具有暗電流小、靈敏度高、信噪比較高的特點(diǎn)，具有很高的量子效率，接近理想器件的理論極限值。而且是超小型的、大規(guī)模集成的元件，可以制成線陣式和面陣式的檢測器，能同時記錄成千上萬條譜線，并大大縮短了分光系統(tǒng)的焦距，使直讀光譜儀的多元素同時測定功能大為提高，而儀器體積又可大為縮小，焦距可縮短到0.4m以下，正在成為PMT器件的換代產(chǎn)品。
差異：
光電倍增管，CCD，CID檢測器的差異
目前較成熟的主要是電荷注入器件Charge-Injection Detector（CID）、電荷耦合器件Charge-Coupled Detector （CCD）。
在這兩種裝置中，由光子產(chǎn)生的電荷被收集并儲存在金屬-氧化物-半導(dǎo)體（MOS）電容器中，從而可以準(zhǔn)確地進(jìn)行象素尋址而滯后極微。這兩種裝置具有隨機(jī)或準(zhǔn)隨機(jī)象素尋址功能的二維檢測器。可以將一個CCD看作是許多個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高速移位寄存器記錄到一個前置放大器上。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)一個或多個檢測器的象素被某一強(qiáng)光譜線飽和時，便會產(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)合自動積分技術(shù)等。
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，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，產(chǎn)生的電子被收集在勢阱里，其積分過程與CCD一樣。
CID與CCD的主要區(qū)別在于讀出過程，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，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取（Non-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CID可尋址到任意一個或一組象素，因此可獲得如“相板”一樣的所有元素譜線信息。
電荷耦合器件Charge-Coupled Detector （CCD）
電荷注入器件Charge-Injection Detector（CID）
在這兩種裝置中，由光子產(chǎn)生的電荷被收集并儲存在金屬-氧化物-半導(dǎo)體（MOS）電容器中，從而可以準(zhǔn)確地進(jìn)行象素尋址而滯后極微。這兩種裝置具有隨機(jī)或準(zhǔn)隨機(jī)象素尋址功能的二維檢測器。可以將一個CCD看作是許多個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高速移位寄存器記錄到一個前置放大器上。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)一個或多個檢測器的象素被某一強(qiáng)光譜線飽和時，便會產(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)合自動積分技術(shù)等。
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，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，產(chǎn)生的電子被收集在勢阱里，其積分過程與CCD一樣。
CID與CCD的主要區(qū)別在于讀出過程，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，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取（Non-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。
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