Оптический детектор

спектрометры AvaSpec могут быть оборудованы различными типами детекторных матриц. В настоящее время мы предлагаем основанные на кремнии CCD, CCD просветленного типа, CMOS и Photo Diode Arrays для диапазона длин волн 200-1100 нм.

CCD детектор (Charged Coupled Device) накапливает заряд, разряжаясь при попадании фотона на фоточувствительную поверхность. При завершении контролируемого временного интервала (времени интеграции) оставшийся заряд поступает в буфер и сигнал переносится на аналого-цифровой (AD) преобразователь. CCD детектор обладает огромным динамическим диапазоном, ограниченным только темновым (шумовым) током и скоростью аналого-цифрового преобразователя. 3648 элементный CCD детектор имеют встроенную функцию электронной заслонки (шуттера), таким образом может быть достигнуто время интеграции 10 мкс.

CCD детектор чувствительный в УФ (UV) диапазоне

Для измерений в диапазоне ниже 350 нм с использованием спектрометров AvaSpec-2048, AvaSpec-3648 требуется специальный DUV-детектор со специальным покрытием. Чувствительность обычного CCD детектора в диапазоне ниже 350 нм крайне мала. Однако специальное светоусиливающее покрытие DUV-детектора усиливает его чувствительность в в диапазоне 150-350 нм. Покрытие DUV-детектора обладает очень коротким временем гашения (в наносекундном диапазоне) и полезно для высокоскоростных триггерных измерений, в том числе LIBS.

CCD детектор просветленного типа (Back-thinned CCD Detectors) (AvaSpec-2048x14)

Для измерений, требующих высокой эффективности в УФ (UV) диапазоне (200-350 нм) и в ближнем ИК диапазоне (900-1160 нм), а также требующих хорошее соотношения сигнал-шум и широкий динамический диапазон, хорошим выбором может быть CCD детектор просветленного типа (Back-thinned CCD Detectors). Такой детектор состоит из массива 2048x14 элементов, в котором 14 вертикальных элементов связаны (дополняют друг друга) для обеспечения большей чувствительности и лучшего соотношения сигнал-шум.

Фотодиодная матрица (Photo Diode Arrays)

Кремневая фотодиодная матрица состоит из линейного массива множественных фотодиодных элементов. Каждый фотодиодный элемент содержит p-n-переход с P и N участками. При попадании света на такой фотодиод происходит возбуждение электронов и испускание электрического сигнала.

CMOS линейный сенсор изображения (CMOS linear image sensors) (AvaSpec-256, AvaSpec-1024)

CMOS линейный сенсор изображения имеет более низкую электрическую эффективность преобразования сигнала чем CCD детектор и более низкую чувствительность к свету, но обладает гораздо более хорошим отношением сигнал-шум.

InGaAs линейный сенсор изображения (InGaAs linear image sensors) (AvaSpec-NIR256)

InGaAs линейный сенсор изображения обладает высокой чувствительностью в ближнем ИК диапазоне длин волн. Такой детектор содержит матрицу с CMOS транзисторами, усиливающую заряд при попадании света. Возможны три варианта детекторов:

256 элементный InGaAs детектор (диапазон 900-1750 нм)
256 элементный двухстадийно-охлаждаемый протяженный InGaAs детектор (диапазон 1000-2200 нм)
256 элементный двухстадийно-охлаждаемый протяженный InGaAs детектор (диапазон 1000-2500 нм)