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    CMOS探測器在檢出限和穩定性方面能夠超出CCD光譜儀的原因

  • 發布日期:2022-04-26      瀏覽次數:64
    •   CMOS技術在直讀光譜儀領域的應用人類借助光認知世界有兩種方式:一是光學成像,二是光譜分析。光學成像可以看到物質世界的形狀、尺寸等外在信息;光譜分析可以獲得物質成分信息,幫助看清事物的本質。光譜儀器理論提出于19世紀,但實用化的光譜儀器技術的發展經歷了漫長的過程。
        CMOS探測器在檢出限和穩定性方面能夠超出CCD光譜儀的重要原因:
        1)靈敏度
        CMOS探測器的像素陣列已高于大部分的商用CCD探測器了。大面陣的探測器能夠使系統獲得更高的光譜分辨率及空間分辨率,是提高光譜儀系統性能的重要技術力量。CMOS 探測器由于接近100%的高像元填充率而擁有用于高光譜成像系統的靈敏度優勢。
        2)讀取速度
        通過CCD與CMOS圖像傳感器結構和原來可以看出,CCD以串行的方式將電荷信號一位接著一位的位移,再進行統一的放大電路處理轉換成電壓輸出,CMOS傳感器內部包含放大器件,它直接輸出電壓信號,它可以在行、列兩個維度上并行地將電壓信號輸出,然后再經外面的電路進一步處理,這種并行讀取信號的高速體系結構在工作速度方面明顯優于CCD。
        3)響應均勻性
        近些年來隨著半導體工藝和集成電路技術的飛速發展,現在CMOS傳感器的響應均勻性與CCD的已相差無異,甚至現在的CMOS傳感器響應均勻性要好于CCD。
        4)電路集成化
        CCD的電路結構受像素內部讀取方式決定,電路結構復雜,功耗大,難于把外部電路與芯片放在一起實現集成化,而CMOS傳感器可以把驅動電路、放大電路、信號處理電路放在一起實現集成化,可以把CMOS傳感器做到微型化。CMOS技術能夠更好地滿足用戶對各種應用中新型圖像傳感器不斷提升的品質要求,如更加靈活的圖像捕獲、更高的靈敏度、更寬的動態范圍、更高的分辨率、更低的功耗以及更加優良的系統集成等。

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