主题：【讨论】ICP检测器CCD与CID那个更有优势

原文由 popo(popo) 发表:
我也不苟同4楼说的。
其实在光谱分析中使用那么多的像素点作用大么？
仪器的光谱分辨率取决于光学器件的设计，很多人甚至厂家说检测器越大分辨率越高有什么依据么？
信号的强弱都可以通过控制积分时间来得到很好的检测。
CID和CCD不同的还在于两者的读出方式。从读出速度上看，CCD明显优于CID，一般CID快的也就200KHZ，而CCD可以在1MHZ以上。加上CID是一个像素一个像素的读取，读取过程中还要比较所累积的电荷是否达到读出的要求，还有楼上说的量子效率问题，所以在光谱分析中短波一般都至少采取10-15S的积分，长波采用5S的积分。因为时间短了不够判断也没有足够的信号读出。
而CCD不需要比较电荷，时间到了就进行读出，可以进行0.1S以下的积分，更有甚者可以进行0.01秒的积分读出。

原文由 bigbighead(bigbighead) 发表:
不同意4#和6#的观点。
如6#所说，CCD和CID最大的差别在读取的方式上。CCD是固定频率，时间一到就读出来，CCD可以到1MHz，但是对于高含量元素和低含量元素，它读取的时间都是一样，这就造成如果同时要测量高含量元素和低含量元素时，积分时间只能折中，积分时间长了，高含量元素的检测器像素会饱和溢出；可是积分时间短了，低含量元素的信噪比又不好，影响检出限。仪器厂商在提供仪器检出限时，提供的实际上都是非常低含量时测得结果，而实际样品中，特别是有高基体或有高含量元素要测时，CCD检测器的低含量元素检出限就与仪器检出限相距较大。
而CID不一样，CID是检测到某像素到达一定电位后，再去读这个像素，就是所谓的一个一个读，不同像素采用的积分时间可以不一样，这样就可以高含量积分时间短，低含量积分时间长，以保证最小的读出噪音，是高低含量元素达到最好的信噪比。
所以CID的仪器厂商，号称他们的仪器可以同时检测样品中高低含量的元素。而其实，CCD的仪器当然也可以，只是这时，低含量的元素不是最好的检出限。
再打个比方，CCD就是现在的数码相机，拍照时如果拍摄范围内有逆光，那么拍摄的效果就是，强光部分很强，弱光部分很弱，因为曝光时间长的话，一定曝光过度，就像ICP中的CCD溢出。这时，照片中的弱光部分效果就不好，没有办法，对于相机来说，必须还原真实。可是CID来做这件事，它可以分别读取不同的部分，也就是说，强光部分曝光时间短，弱光部分曝光时间长，每个部分都达到最佳的效果。当然，这时得到的照片不是我们真实看到的，可是这在科学检测上来说确实非常好的，所以热电号称哈勃望远镜上装的就是CID检测器，它不但可以观测像太阳一样强烈的光芒，也可以观测天际中很弱得小星星。

原文由 acronis(acronis) 发表:
      CCD是顺序读取，就是CCD像素要从上而下一排排，再从左到右一个个的读取各个像素的信号。

      而CID可以随机读取，就是通过行列编码器任意读取某个像素的数据。

      说的更清楚些，你要想知道CCD上某个像素的信号，一般需要全部把所有的CCD读取下来，最起码也要把该像素以下的所有数据读取出来才行。而CID则可以通过行列编码器，任意时刻读取任何像素的数据。这样的优势正如这篇帖子所描述的。

      但这样也会带来一些问题，因为CCD只有一个放大器，所以信号的统一性得到了保证。而CID则不然，近似于CMOS，每行或者每列都有放大器，也就是不同的像素可能会经过不同的放大器方法，那么就很难统一放大比，这就引入了模式噪声，所以CCD的噪声要比CID的要小。这也是CCD在微弱信号监测领域，强于CID的一个重要原因。

原文由 popo(popo) 发表:
7#说的曝光问题没错，CCD是顺序读取，光谱分析上普通的CCD的确存在你说的问题。所以对于这类CCD的仪器可以采用采用不同积分时间多次测定的方式来进行，然后选择一个合适的结果，比如之前的MPX。也有采用减少行像素点并增加行数的办法来处理的，比如现在的730/735，还有就是分段并采用预曝光设计，智能决定检测器上各个谱线的最佳积分时间，比如5300/7300.当然，这些都是需要去特别设计的。
CID是可以控制每个像素点，但是如果信号太强，等到检查的时候也是1-2S以后的事情了，那个时候如何办？如果我的积分时间设置15S，5S后某个像素点判断信号可以读出，那么剩下的10S干嘛？

原文由 popo(popo) 发表:
7#说的曝光问题没错，CCD是顺序读取，光谱分析上普通的CCD的确存在你说的问题。所以对于这类CCD的仪器可以采用采用不同积分时间多次测定的方式来进行，然后选择一个合适的结果，比如之前的MPX。也有采用减少行像素点并增加行数的办法来处理的，比如现在的730/735，还有就是分段并采用预曝光设计，智能决定检测器上各个谱线的最佳积分时间，比如5300/7300.当然，这些都是需要去特别设计的。
CID是可以控制每个像素点，但是如果信号太强，等到检查的时候也是1-2S以后的事情了，那个时候如何办？如果我的积分时间设置15S，5S后某个像素点判断信号可以读出，那么剩下的10S干嘛？

原文由 acronis(acronis) 发表:
      CCD是顺序读取，就是CCD像素要从上而下一排排，再从左到右一个个的读取各个像素的信号。

      而CID可以随机读取，就是通过行列编码器任意读取某个像素的数据。

      说的更清楚些，你要想知道CCD上某个像素的信号，一般需要全部把所有的CCD读取下来，最起码也要把该像素以下的所有数据读取出来才行。而CID则可以通过行列编码器，任意时刻读取任何像素的数据。这样的优势正如这篇帖子所描述的。

      但这样也会带来一些问题，因为CCD只有一个放大器，所以信号的统一性得到了保证。而CID则不然，近似于CMOS，每行或者每列都有放大器，也就是不同的像素可能会经过不同的放大器方法，那么就很难统一放大比，这就引入了模式噪声，所以CCD的噪声要比CID的要小。这也是CCD在微弱信号监测领域，强于CID的一个重要原因。

原文由 acronis(acronis) 发表:
      CCD是顺序读取，就是CCD像素要从上而下一排排，再从左到右一个个的读取各个像素的信号。

      而CID可以随机读取，就是通过行列编码器任意读取某个像素的数据。

      说的更清楚些，你要想知道CCD上某个像素的信号，一般需要全部把所有的CCD读取下来，最起码也要把该像素以下的所有数据读取出来才行。而CID则可以通过行列编码器，任意时刻读取任何像素的数据。这样的优势正如这篇帖子所描述的。

      但这样也会带来一些问题，因为CCD只有一个放大器，所以信号的统一性得到了保证。而CID则不然，近似于CMOS，每行或者每列都有放大器，也就是不同的像素可能会经过不同的放大器方法，那么就很难统一放大比，这就引入了模式噪声，所以CCD的噪声要比CID的要小。这也是CCD在微弱信号监测领域，强于CID的一个重要原因。

原文由 bigbighead(bigbighead) 发表:

原文由 acronis(acronis) 发表:
      CCD是顺序读取，就是CCD像素要从上而下一排排，再从左到右一个个的读取各个像素的信号。

      而CID可以随机读取，就是通过行列编码器任意读取某个像素的数据。

      说的更清楚些，你要想知道CCD上某个像素的信号，一般需要全部把所有的CCD读取下来，最起码也要把该像素以下的所有数据读取出来才行。而CID则可以通过行列编码器，任意时刻读取任何像素的数据。这样的优势正如这篇帖子所描述的。

      但这样也会带来一些问题，因为CCD只有一个放大器，所以信号的统一性得到了保证。而CID则不然，近似于CMOS，每行或者每列都有放大器，也就是不同的像素可能会经过不同的放大器方法，那么就很难统一放大比，这就引入了模式噪声，所以CCD的噪声要比CID的要小。这也是CCD在微弱信号监测领域，强于CID的一个重要原因。

原文由 acronis(acronis) 发表:
    你要这样来理解。 

      CCD只有一个放大节点，它的放大比假定为1000，所有像素都经过这个节点放大，那么就有很好的一致性。

      CID有很多个放大器，由于工艺的限制，他们的放大比率不可能完全一致都是1000，存在着波动，有的是1000，有的是990，有的是1100。由于CID是行列扫描，那么就会几百上千个放大器，没法硬件上一个个补偿到1000的，同时每个探测器的噪声幅度也会有差别。这些虽然可以软件补偿，但是这是硬件上的根本弱点，最终效果还是比CCD差的。

原文由 bigbighead(bigbighead) 发表:

原文由 acronis(acronis) 发表:
      CCD是顺序读取，就是CCD像素要从上而下一排排，再从左到右一个个的读取各个像素的信号。

      而CID可以随机读取，就是通过行列编码器任意读取某个像素的数据。

      说的更清楚些，你要想知道CCD上某个像素的信号，一般需要全部把所有的CCD读取下来，最起码也要把该像素以下的所有数据读取出来才行。而CID则可以通过行列编码器，任意时刻读取任何像素的数据。这样的优势正如这篇帖子所描述的。

      但这样也会带来一些问题，因为CCD只有一个放大器，所以信号的统一性得到了保证。而CID则不然，近似于CMOS，每行或者每列都有放大器，也就是不同的像素可能会经过不同的放大器方法，那么就很难统一放大比，这就引入了模式噪声，所以CCD的噪声要比CID的要小。这也是CCD在微弱信号监测领域，强于CID的一个重要原因。

如果，该贴说的是对的话，“CCD只有一个放大器，所以信号的统一性得到了保证”，那是不是说明了CCD对于高含量元素信号和低含量元素都一样处理？那么请问它们都能得到最佳的信噪比吗？
而CID如果真像帖子所说“不同的像素可能会经过不同的放大器方法”，那又有什么关系？因为不同的像素对应不同的元素，只要检测同一元素时，是同一放大器就行了，而且可以在同一样品中针对不同浓度的元素，不同的放大器可以根据强度调节放大的倍数，不是很好的结果吗？

其实，我对CID，CCD也不熟，只是当年学校买仪器的时候，几个厂家不停的洗脑，我也特别感兴趣，我得到了这么一个概念.

原文由 吉林人参(realfact) 发表:

原文由 acronis(acronis) 发表:
    你要这样来理解。 

      CCD只有一个放大节点，它的放大比假定为1000，所有像素都经过这个节点放大，那么就有很好的一致性。

      CID有很多个放大器，由于工艺的限制，他们的放大比率不可能完全一致都是1000，存在着波动，有的是1000，有的是990，有的是1100。由于CID是行列扫描，那么就会几百上千个放大器，没法硬件上一个个补偿到1000的，同时每个探测器的噪声幅度也会有差别。这些虽然可以软件补偿，但是这是硬件上的根本弱点，最终效果还是比CCD差的。

原文由 bigbighead(bigbighead) 发表:

原文由 acronis(acronis) 发表:
      CCD是顺序读取，就是CCD像素要从上而下一排排，再从左到右一个个的读取各个像素的信号。

      而CID可以随机读取，就是通过行列编码器任意读取某个像素的数据。

      说的更清楚些，你要想知道CCD上某个像素的信号，一般需要全部把所有的CCD读取下来，最起码也要把该像素以下的所有数据读取出来才行。而CID则可以通过行列编码器，任意时刻读取任何像素的数据。这样的优势正如这篇帖子所描述的。

      但这样也会带来一些问题，因为CCD只有一个放大器，所以信号的统一性得到了保证。而CID则不然，近似于CMOS，每行或者每列都有放大器，也就是不同的像素可能会经过不同的放大器方法，那么就很难统一放大比，这就引入了模式噪声，所以CCD的噪声要比CID的要小。这也是CCD在微弱信号监测领域，强于CID的一个重要原因。

如果，该贴说的是对的话，“CCD只有一个放大器，所以信号的统一性得到了保证”，那是不是说明了CCD对于高含量元素信号和低含量元素都一样处理？那么请问它们都能得到最佳的信噪比吗？
而CID如果真像帖子所说“不同的像素可能会经过不同的放大器方法”，那又有什么关系？因为不同的像素对应不同的元素，只要检测同一元素时，是同一放大器就行了，而且可以在同一样品中针对不同浓度的元素，不同的放大器可以根据强度调节放大的倍数，不是很好的结果吗？

其实，我对CID，CCD也不熟，只是当年学校买仪器的时候，几个厂家不停的洗脑，我也特别感兴趣，我得到了这么一个概念.

原文由 bigbighead(bigbighead) 发表:

原文由 popo(popo) 发表:
7#说的曝光问题没错，CCD是顺序读取，光谱分析上普通的CCD的确存在你说的问题。所以对于这类CCD的仪器可以采用采用不同积分时间多次测定的方式来进行，然后选择一个合适的结果，比如之前的MPX。也有采用减少行像素点并增加行数的办法来处理的，比如现在的730/735，还有就是分段并采用预曝光设计，智能决定检测器上各个谱线的最佳积分时间，比如5300/7300.当然，这些都是需要去特别设计的。
CID是可以控制每个像素点，但是如果信号太强，等到检查的时候也是1-2S以后的事情了，那个时候如何办？如果我的积分时间设置15S，5S后某个像素点判断信号可以读出，那么剩下的10S干嘛？

CID的读取速度应该也不至于1-2s那么慢，至少可以到几个毫秒吧。积分时间设置15秒，并不是所它每个像素读15秒或15秒才去读这个像素，CCD和CID都不需要那么长，如果是这样，高含量的早溢出了。15秒的积分时间中包含了很多次的读取结果的加和，它可以去除进样、等离子体、检测器的波动，对数据的影响更多是RSD和基线的稳定。所以，积分时间到了一定时间后，RSD和基线变化就不大了。

原文由 acronis(acronis) 发表:
      我们大家在讨论CCD和CID的区别，你跳出来让大家造一个CCD和CID，牛头不对马屁股，这么没有逻辑的话你也说得出来，脑袋被驴踢了，还是被门夹了！

原文由 吉林人参(realfact) 发表:

原文由 acronis(acronis) 发表:
    你要这样来理解。 

      CCD只有一个放大节点，它的放大比假定为1000，所有像素都经过这个节点放大，那么就有很好的一致性。

      CID有很多个放大器，由于工艺的限制，他们的放大比率不可能完全一致都是1000，存在着波动，有的是1000，有的是990，有的是1100。由于CID是行列扫描，那么就会几百上千个放大器，没法硬件上一个个补偿到1000的，同时每个探测器的噪声幅度也会有差别。这些虽然可以软件补偿，但是这是硬件上的根本弱点，最终效果还是比CCD差的。

原文由 bigbighead(bigbighead) 发表:

原文由 acronis(acronis) 发表:
      CCD是顺序读取，就是CCD像素要从上而下一排排，再从左到右一个个的读取各个像素的信号。

      而CID可以随机读取，就是通过行列编码器任意读取某个像素的数据。

      说的更清楚些，你要想知道CCD上某个像素的信号，一般需要全部把所有的CCD读取下来，最起码也要把该像素以下的所有数据读取出来才行。而CID则可以通过行列编码器，任意时刻读取任何像素的数据。这样的优势正如这篇帖子所描述的。

      但这样也会带来一些问题，因为CCD只有一个放大器，所以信号的统一性得到了保证。而CID则不然，近似于CMOS，每行或者每列都有放大器，也就是不同的像素可能会经过不同的放大器方法，那么就很难统一放大比，这就引入了模式噪声，所以CCD的噪声要比CID的要小。这也是CCD在微弱信号监测领域，强于CID的一个重要原因。

如果，该贴说的是对的话，“CCD只有一个放大器，所以信号的统一性得到了保证”，那是不是说明了CCD对于高含量元素信号和低含量元素都一样处理？那么请问它们都能得到最佳的信噪比吗？
而CID如果真像帖子所说“不同的像素可能会经过不同的放大器方法”，那又有什么关系？因为不同的像素对应不同的元素，只要检测同一元素时，是同一放大器就行了，而且可以在同一样品中针对不同浓度的元素，不同的放大器可以根据强度调节放大的倍数，不是很好的结果吗？

其实，我对CID，CCD也不熟，只是当年学校买仪器的时候，几个厂家不停的洗脑，我也特别感兴趣，我得到了这么一个概念.

说得跟真的一样，你这么懂，造一个出来看看，不论是CID还是CCD，国内还是都没有。

原文由 吉林人参(realfact) 发表:

原文由 acronis(acronis) 发表:
      我们大家在讨论CCD和CID的区别，你跳出来让大家造一个CCD和CID，牛头不对马屁股，这么没有逻辑的话你也说得出来，脑袋被驴踢了，还是被门夹了！

原文由 吉林人参(realfact) 发表:

原文由 acronis(acronis) 发表:
    你要这样来理解。 

      CCD只有一个放大节点，它的放大比假定为1000，所有像素都经过这个节点放大，那么就有很好的一致性。

      CID有很多个放大器，由于工艺的限制，他们的放大比率不可能完全一致都是1000，存在着波动，有的是1000，有的是990，有的是1100。由于CID是行列扫描，那么就会几百上千个放大器，没法硬件上一个个补偿到1000的，同时每个探测器的噪声幅度也会有差别。这些虽然可以软件补偿，但是这是硬件上的根本弱点，最终效果还是比CCD差的。

原文由 bigbighead(bigbighead) 发表:

原文由 acronis(acronis) 发表:
      CCD是顺序读取，就是CCD像素要从上而下一排排，再从左到右一个个的读取各个像素的信号。

      而CID可以随机读取，就是通过行列编码器任意读取某个像素的数据。

      说的更清楚些，你要想知道CCD上某个像素的信号，一般需要全部把所有的CCD读取下来，最起码也要把该像素以下的所有数据读取出来才行。而CID则可以通过行列编码器，任意时刻读取任何像素的数据。这样的优势正如这篇帖子所描述的。

      但这样也会带来一些问题，因为CCD只有一个放大器，所以信号的统一性得到了保证。而CID则不然，近似于CMOS，每行或者每列都有放大器，也就是不同的像素可能会经过不同的放大器方法，那么就很难统一放大比，这就引入了模式噪声，所以CCD的噪声要比CID的要小。这也是CCD在微弱信号监测领域，强于CID的一个重要原因。

如果，该贴说的是对的话，“CCD只有一个放大器，所以信号的统一性得到了保证”，那是不是说明了CCD对于高含量元素信号和低含量元素都一样处理？那么请问它们都能得到最佳的信噪比吗？
而CID如果真像帖子所说“不同的像素可能会经过不同的放大器方法”，那又有什么关系？因为不同的像素对应不同的元素，只要检测同一元素时，是同一放大器就行了，而且可以在同一样品中针对不同浓度的元素，不同的放大器可以根据强度调节放大的倍数，不是很好的结果吗？

其实，我对CID，CCD也不熟，只是当年学校买仪器的时候，几个厂家不停的洗脑，我也特别感兴趣，我得到了这么一个概念.

说得跟真的一样，你这么懂，造一个出来看看，不论是CID还是CCD，国内还是都没有。