从根本上讲,检测器就是把光变成电信号,因此要看它的量子化效率、暗电流、噪声、线性范围等参数。光电倍增管的类型很多,不同类型之间性能相差很大;固态检测器也有很多种,不同厂家、不同型号、不同种类之间的差别也是很大的。因此很难一概而论。
就
原子吸收而言,最常用的光电倍增管是滨淞公司的R928,它的量子化效率大约是20~25%,暗电流大约是几十nA左右,噪声会随加的电压和光强而变化(估计在μA水平),线性范围一般能跨6个数量级以上。固态检测器,以较好的CCD为例,量子化效率大约是40~80%,暗电流大约是几个电子每秒每像素,噪声大约是几到几十个电子每秒每像素,线性范围大约在6个数量级左右。以上都是200~400nm区的数据,在这个区域以外,两者的性能都会下降,但光电倍增管下降的幅度更大一些。另外,光电倍增管只有一个感光点,只能检测一个信号;固态检测器一般都有多个感光点(像素),可以同时检测多个信号,这是固态检测器最大的优势。
传统的
原吸都是采用光电倍增管做检测器的。我想原因大概有:
1,每次只需检测一个信号,就算是双光束,也是先检测参比光然后再检测样品光。
2,样品的浓度越低吸光值越低,也就是说透过原子化器、到达检测器的光越多;样品的吸光度值一般都小于2A,也就是说到达检测器的光都大于1%T。因此对量子化效率、暗电流、噪声、线性范围的要求都不是很高。
3,光电倍增管比较便宜,成本低。
目前大概只有PE和JENA的ContraAA是采用固态检测器的。我个人认为其最大的原因是为了同时检测多个信号:PE是为了同时检测样品光和参比光,ContraAA是为了同时检测背景和谱线的信号值并且做到快速切换谱线。其次才是看中固态检测器的低噪声。
在ICP光谱仪上,因为是测发射光谱,样品浓度越低,到达检测器的光就越少,因此对量子化效率、暗电流、噪声的要求都比较高,而且要求多元素同时分析,所以固态检测器已经几乎完全取代光电倍增管。从长远来看,
原吸如果想要取得更大的发展,也应该要结合固态检测器的优势。