目前，直讀光譜儀根據(jù)核心部件可分成三種，PMT技術(shù)，CCD技術(shù),CMOS技術(shù)，還有出現(xiàn)的擁有兩種核心部件的直讀光譜儀。如果一種器件真的已經(jīng)能夠替代另一種，并且性能優(yōu)越，目前市場中就會消失一種，但是三種技術(shù)都存在，也是有原因的，存在即有道理，現(xiàn)在就讓我們來了解這三種直讀光譜儀的核心部件。

感光元件是直讀光譜儀的核心，元器件的好壞關(guān)系到精密儀器的精度。直讀光譜儀(OES)的核心元件有三種,一種是廣泛使用的CCD(電荷耦合)元件；另一種是CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)器件,還有一種是PMT光電倍增管。

PMT的直讀光譜儀成本最高，CCD其次，CMOS的成本最低。世界上第一塊CCD圖像傳感器在1970年誕生于貝爾實(shí)驗(yàn)室，此后很長一段時間CCD主導(dǎo)著圖像傳感器市場。CMOS圖像傳感器從90年代開始獲得業(yè)界重視并且得到大量人力物力進(jìn)行研發(fā)，由于CMOS圖像傳感器具有性價(jià)比高，體積小，功耗低等特點(diǎn)，逐步扭轉(zhuǎn)市場格局。

直讀光譜儀核心部件——PMT光電倍增管

PMT技術(shù)的光譜儀

直讀光譜儀精度最高的儀器為PMT技術(shù)，PMT器件原本成本不高，但一個PMT管對應(yīng)一個波長的譜線，所以一個元素至少要配一根管子，每個通道都需要進(jìn)行掃峰校正，如果要檢測多種元素，造價(jià)就較之高昂了。

PMT儀器比較大型并且精度經(jīng)過光電倍增管放大后較高，分析精度為10-7，分析精度高出10000倍，可進(jìn)行超低含量分析。后續(xù)增加元素麻煩，更加適合高精度應(yīng)用。大多數(shù)的檢測CCD技術(shù)已足夠，目前市場還是被CCD獨(dú)霸，畢竟越是精密的儀器，對環(huán)境和其他因素更加敏感，限制頗多。

直讀光譜儀核心部件——CCD圖像傳感器

CCD技術(shù)的光譜儀

CCD可以稱為CCD圖像傳感器，也叫圖像控制器。CCD是一種半導(dǎo)體器件，能夠把光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為電信號。

CCD是于1969年由美國貝爾實(shí)驗(yàn)室(Bell Labs)的維拉·波義耳(Willard S. Boyle)和喬治·史密斯(GeorgeE. Smith)所發(fā)明的。CCD最突出的特點(diǎn)是以電荷作為信號，而不是電流或電壓作為信號。

CCD的直讀光譜儀是目前的主流，比起PMT技術(shù)，CCD技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多通道，并且增加檢測的元素只要增加曲線，檢測的效率也頗高，30秒可以得出結(jié)果。在直讀光譜儀領(lǐng)域，CCD技術(shù)是比較成熟，應(yīng)用多，占據(jù)市場的技術(shù)。

直讀光譜儀核心部件——CMOS

CMOS技術(shù)的光譜儀

CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體),工作原理與CCD相比沒有本質(zhì)的區(qū)別，它應(yīng)用在電腦主板，相機(jī)，甚至是光譜儀行業(yè)，甚至是但是不管哪個行業(yè)，任何一種新技術(shù)取代舊技術(shù)都需要一個相當(dāng)長的過程，光譜儀行業(yè)也不例外，CMOS價(jià)格低，中低端相機(jī)全部被CMOS取代,而通常高端攝像頭都是CCD感光元件。

目前CCD仍然是主流，CMOS技術(shù)與之相比，還有一些缺陷等待解決，比如靈敏度差異，由于CMOS傳感器的每個象素由四個晶體管與一個感光二極管構(gòu)成(含放大器與A/D轉(zhuǎn)換電路)，使得每個象素的感光區(qū)域遠(yuǎn)小于象素本身的表面積，因此在象素尺寸相同的情況下，CMOS傳感器的靈敏度要低于CCD傳感器。

由于CMOS傳感器的每個感光二極管都需搭配一個放大器，而放大器屬于模擬電路，很難讓每個放大器所得到的結(jié)果保持一致，因此與只有一個放大器放在芯片邊緣的CCD傳感器相比，CMOS傳感器的噪聲就會增加很多。

CMOS技術(shù)為光譜分析技術(shù)的發(fā)展提供了更多的可能性，相信隨著光譜技術(shù)的發(fā)展，CMOS技術(shù)一定也會取得長足的進(jìn)步，讓我們拭目以待。創(chuàng)想儀器擁有CCD與CMOS直讀光譜儀，您需要哪種都可在創(chuàng)想尋找到，知道更多關(guān)于光譜儀的信息，請?jiān)L問創(chuàng)想儀器官網(wǎng)。

總結(jié)

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