분광기의 디텍터 (Detector of spectrometer)

 

분광기의 디텍터란 무엇인가? 

Detector (검출기)
분광기의 detector는 측정한 빛의 강도를 검출하여 전기적인 신호로 변환하는 역할을 합니다. 분석 샘플 물질과 빛은 detector에서 통과하며, 이로부터 얻은 신호를 스펙트럼으로 변환하여 샘플을 파악합니다.

 

분광기에서 사용되는 다양한 Detector(검출기) 유형들은 측정 대상과 정확도에 따라 선택됩니다. 각 Detector의 특징과 사용되는 분야에 대해 알아보겠습니다.

Si Linear CCD Array 

- 특징: 실리콘 선형 CCD 어레이는 실리콘 기반의 검출기로, 여러 개의 CCD 픽셀로 구성. 빛이 CCD 픽셀에 도달하면 전하가 생성되고, 이러한 전하를 읽어서 전압으로 변환하여 측정
- 사용 분야: UV-Vis 분광기와 일부 광범위한 분광기에 주로 사용. 높은 민감도와 정확도

Si Linear Photodiode Array 

- 특징: 실리콘 기반의 광전자다이오드로 구성. 광전자다이오드는 빛이 들어오면 전류를 생성하는 반도체 디바이스
- 사용 분야: UV-Vis 분광기에서 사용되며, CCD 어레이와 유사한 기능을 제공. 적은 노이즈와 빠른 응답 속도

Back-Thinned Area CCD

- 특징: CCD 어레이의 뒷면에서 광을 검출하는 기술로서, 높은 민감도와 빛 수집 능력
- 사용 분야: 고감도의 UV-Vis 분광기, 형광 분광기 등에 주로 사용. 샘플의 광 흡수가 낮은 경우에 유용

InGaAs Linear Array 

- 특징: 가시광선 이상의 적외선 파장 대역을 감지할 수 있는 반도체 디바이스
- 사용 분야: NIR(Near-Infrared) 분석에 사용되며, 적외선 분광기에서 활용. 식품, 화학물질, 제약, 석유 산업 등에서 사용

CMOS Detector

- 특징: 실리콘 기반의 광검출기로서, CCD 어레이와 유사하지만 CMOS 기술을 활용하여 제작되기 때문에 비용이 더 저렴하고 소형화가 가능
- 사용 분야: UV-Vis 분광기에서 사용되며, 빠른 응답 속도와 높은 민감도. 휴대용 분광기나 저렴한 가격의 장비에서 주로 사용

 

 

Detector - Sony 2048-element 

Sony 2048-element는 Sony가 제조한 2048개의 픽셀로 구성된 이미지 센서입니다. 

• 픽셀 수: 2048개
• 픽셀 크기: 마이크로미터(micrometers)로 측정, 10μm x 10μm 
• 파장대: UV-Vi s(Near-UV to Near-IR) 
• 동작 모드: 싱글 모드(single mode)와 멀티 모드(multi mode) 
• 인터페이스: USB, GigE, CameraLink
  
  

Detector - Toshiba 3648-element

Toshiba 3648-element는 Toshiba가 제조한 3648개의 픽셀로 구성된 이미지 센서입니다.
2021년 9월 기준으로 현재는 단종