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1. 同級別直讀光譜儀中***穩(wěn)定的精度
為了獲得***佳的檢測精度引領作用,GNR研發(fā)團隊通過幾十年的技術積累,采用了多種行業(yè)******的技術來達到這一目的臺上與臺下。
a. 采用單塊標樣的智能校準法+波長實時校準
由于光學器件會受到空氣污染用的舒心,譜線的光強度(圖1中譜線的高度)會變化,而譜線高度代表著元素含量集聚效應,因此譜線高度的忽高忽低會影響測樣結果的穩(wěn)定性集成。一般直讀光譜儀需要用5-9塊標樣來做全校準,而GNR的智能校準算法可以***計算每個待測元素的每條譜線的高度變化互動講,做到***精密的校準穩定性。 GNR通過幾十年累計的測試數(shù)據(jù)來擬合元素之間的關聯(lián),從而用一塊標樣的校準來達到多塊標樣校準的效果過程中。
由于溫度的變化及儀器環(huán)境的震動等原因更高效,譜線會發(fā)生水平方向的漂移,這同樣會導致含量的忽高忽低重要部署,因而影響測樣結果的穩(wěn)定性具體而言。波長實時校準可以在每次激發(fā)預燃燒時***計算每個待測元素的每條譜線的***新像素點,確保準確檢測元素的譜線位置線上線下,從而達到***穩(wěn)定的測樣精度發揮重要作用。
圖1. 智能校準費+波長實時校準效果圖(雙擊圖片顯示動態(tài)圖)
b. 分辨率***高的coms檢測器
CMOS與 CCD對比
CMOS | CCD | |
封裝外形 | 如上圖,24P | 和CMOS非常類似數據顯示,22P |
像素 | 4096 | 3648 |
單個像素尺寸 | 7*200um | 8*200um |
單個器件感光長度 | 28.672 mm | 29.184 mm |
感光靈敏度 | 650 V/(lx.s) | 160 V/(lx.s) |
暗電流電壓 (TYP) | 0.1 mV | 2 mV |
暗電流電壓 (MAX) | 2 mV | 5 mV |
飽和輸出電壓 | 2000 mV | 600 mV |
單位時間飽和亮度 =飽和輸出電壓/感光靈敏度 | 0.00307 lx.s | 0.00375 lx.s |
*動態(tài)范圍 =飽和輸出電壓/暗電流電壓 | 20000 | 300 |
GNR采用了CMOS作為***新款直讀光譜儀的檢測器高質量,相比較之前的CCD,在元器件性能上有如下的性能提升:
首先這兩款元器件(CMOS和CCD)采用了想類似的芯片封裝記得牢,在結構上除了CMOS是24針腳註入了新的力量,CCD是22針腳以外,其他幾乎一致更多可能性。因此直讀光譜儀的分光室?guī)缀跹永m(xù)了之前的設計去創新,沒有大的改動。而GNR經(jīng)典的CCD直讀光譜儀S1,S3等系列之所以廣受歡迎緊迫性,設計精密的分光室是其中重要的因素結構。CMOS在結構上同CCD的一致性,也保證了GNR經(jīng)典的分光設計得到了完整地延續(xù)高效。也因此溝通協調,新款的CMOS直讀光譜儀在外形設計上與經(jīng)典的CCD直讀光譜儀一致。
另外GNR采用了陣列CMOS體系,單個CMOS檢測具有4096個像素點保障性,每個像素點尺寸為7*200um。相比較,之前采用的是3648像素十分落實,單個像素點是8*200um必然趨勢。因此可以看到,這款新型的CMOS具有了更高的像素擴大。另外單個像素點相對CCD縮小了1um多樣性。在儀器分光焦面上,檢測相同寬度的焦面df新格局,CMOS投入了更多的像素來檢測明顯,相對于CCD,分辨率提高了將近40%顯示。
以下圖譜線為例:圖A是檢測該譜線CMOS投入的像素創新為先,圖中一條豎格代表一個像素,圖B是檢測該譜線CCD投入的像素科普活動。
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圖A:CMOS
圖B:CCD
我們選擇CMOS作為檢測器的另一大原因是CMOS更廣的動態(tài)范圍競爭力。***點是感光靈敏度的提升。這款CMOS的感光靈敏度是650V/(lx·s)狀況,而相對CCD靈敏度是160 V/(lx·s)機製性梗阻,也就是說在相同亮度光照射下,CMOS的輸出信號強度大約是CCD的4倍全過程。由于直讀光譜儀需要檢測的元素幾乎全是雜質元素集成應用,因此檢測對象的光信號普遍較弱,而光電的轉換實質上是模擬信號轉換成數(shù)字信號不負眾望,這不僅對AD器件的要求高效流通,也對低電平信號的處理要求非常嚴格。從硬件上的布線不受到互相干擾精準調控,到信號處理方式是否合理正確功能,都局限了CCD直讀光譜儀檢測結果的***度。而CMOS感光靈敏度的提升大大降低了讀出系統(tǒng)的設計難度和出錯度解決。
此外預期,CMOS的暗電流典型電壓是0.1mV,相對于CCD的2mV降低到了僅僅5%集成技術。由于暗電流幾乎決定了檢測器的背景強度就能壓製,也即是檢測器能夠檢測的元素***低含量,因此CMOS的這個特性極大得降低了GNR直讀光譜儀的檢出限適應能力。在產品特性上,實現(xiàn)了各個型號的性能下沉各方面,比如S1采用了CMOS之后就能檢測一些之前CCD S3才能檢測的元素或者含量范圍防控。當然,S3也開始達到了之前CCD S5的分析性能。對于用戶來說堅實基礎,滿足檢測需求的儀器選擇范圍更加寬廣了稍有不慎。
然而,在單位時間飽和亮度上等地,CMOS和CCD性能幾乎一致最為顯著。這個參數(shù)表示了檢測器檢測***強光的能力。而根據(jù)儀器檢測數(shù)據(jù)表明規定,CMOS在高含量元素的檢測性能方面與CCD幾乎是一致的環境。
***后,CMOS相對于CCD的一個重要特性就是動態(tài)范圍責任。這是飽和輸出電壓與暗電流電壓之比應用情況,表達的是檢測器在其檢測范圍內,可用多少刻度來表征這個檢測范圍組建。對于檢測器來說表現,檢測到的***低光強度即是暗電流,檢測到的***強光是飽和電壓所對應的光深刻變革,在這個***弱光到***強光之間結論,不同的檢測器有不同數(shù)量的刻度,對于CCD來說質生產力,用300個刻度來表征***弱光到***強光智能化,而這款CMOS的刻度達到了20000。因此在檢測同樣的樣品時處理,CCD無法捕捉到的光的波動建設,對于CMOS來說卻能夠很靈敏得輸出波動值,在配合上性能足夠的讀出系統(tǒng)后助力各行,元素的精度就能夠得到極大得提高前來體驗。
c. 激發(fā)光源芯片式電阻設計
GNR根據(jù)不同的元素,設置不同火花電阻設計確定性,可以使得火花的放電非常穩(wěn)定更加廣闊,這樣CCD檢測到的光強度不會出現(xiàn)燭光似的跳動,而是如日光燈一樣的高亮度的穩(wěn)定光講故事。
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