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敲黑板如何降低CCD中的暗电流提升仪器检出限

2018-11-28 11:50:00

自从电荷耦合器件(ccd,charge-coupled device)在大名鼎鼎的贝尔实验室发明仪器,其技术突飞猛进,在航空航天、医疗和工业等方面得到了广泛应用。特别在新型的aes光谱仪中,ccd就像眼睛一样,感知样品激发的等离子体发出的光。在微光应用方面,科学级ccd已经能打到探测到几个光子的水平,如果ccd能够准确的将光子信号转换为电荷信号,那新型的ccd光谱仪的检测极限将大大提高,但是实际情况中,这些微弱的光子信号产生的电荷信息,被ccd产生的暗电流淹没。

暗电流(dark current), 也称无照电流,指在没有光照射的状态下,在光导电元件、光电管等的受光元件中流动的电流。它包括晶体材料表面缺陷形成的泄漏电流和载流子热扩散形成的本征暗电流。现代科学研究主要两个方向去解决,一个是提升材料性能,一个是降低ccd的工作温度。

暗电流的大小与温度的关系极为密切,温度每降低10℃,暗电流约减小一半。越小的暗电流,同等条件下,光谱的检测下限越好。

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