dToF相机传感器封测知识光电探测器概述-PMT、SIPM(SPAD)、APD、CMOS、CCD、ICCD、EMCCD等各自的优势和劣势

简述光电探测器PMT、APD、CCD、CMOS、ICCD、EMCCD等各自的优势和劣势？PMT和SIPM/APD都属于sourceType":"answer","sourceId":297154921}"\t"/question/57192814/answer/_blank"点探测器，只能探测光子信息，可以通过扫描方式测光谱。CCD和CMOS属于sourceType":"answer","sourceId":297154921}"\t"/question/57192814/answer/_blank"线阵或者sourceType":"answer","sourceId":297154921}"\t"/question/57192814/answer/_blank"面探测器，可以成像。ICCD和EMCCD属于不同类型的CCD。目前市面上最常见的就是滨松的PMT,性价比高。主要应用：sourceType":"answer","sourceId":297154921}"光子计数、弱光探测、化学发光、sourceType":"answer","sourceId":297154921}"生物发光、极低能量射线探测、sourceType":"answer","sourceId":297154921}"分光光度计、色度计sourceType":"answer","sourceId":297154921}"生化分析仪等设备中。特点：虽然PMT灵敏度高，成本低，但是相比CCD,其测光谱时需要一个点一个点的去扫谱，时间过长，采谱速度慢，受强光影响大，使用时需要注意保护管子，加压时也需要注意，维护麻烦一些。和PMT的差异是放大sourceType":"answer","sourceId":297154921}"\t"/question/57192814/answer/_blank"信号信号的原理不太一样。APD因为其具备单光子sourceType":"answer","sourceId":297154921}"\t"/question/57192814/answer/_blank"探测能力，所以常被用于光子计数器应用。和sourceType":"answer","sourceId":297154921}"\t"/question/57192814/answer/_blank"高速计数卡结合可以实现弱信号的光子计数探测能力。而且APD相比PMT便宜一些，而且具有全固态结构，sourceType":"answer","sourceId":297154921}"\t"/question/57192814/answer/_blank"量子效率也高，也被广泛使用。目前主要是科研级相机用的最多的还是CCD探测器，主要是sourceType":"answer","sourceId":297154921}"\t"/question/57192814/answer/_blank"信噪比好，灵敏度比CMOS更好一些，一些极弱光信号的成像和sourceType":"answer","sourceId":297154921}"\t"/question/57192814/answer/_blank"光谱分析，常见的还是CCD。CMOS是电压控制的一种sourceType":"answer","sourceId":297154921}"\t"/question/57192814/answer/_blank"放大器件，由于其过分集成，电路更改相比CCD就不方便。特点：CMOS功耗小，噪声大，灵敏度差，但是速度快，同时成本也要比CCD便宜很多。目前科研领域，弱光探测还是CCD为主。sourceType":"answer","sourceId":297154921}"高速成像主要是CMOS.最近几年，sCMOS科研级CMOSsourceType":"answer","sourceId":297154921}"异军突起，采用了sourceType":"answer","sourceId":297154921}"背照式CMOS芯片，提高量子效率，比传统CMOS响应更好一些，主要适合中间档需求，信号稍微比日常弱一些，用科研级CCD觉得价格高，或者觉得CCD帧速低。用普通的CMOS又无法获得很好的实验效果,这些情况下都可以考虑sCMOS.EMCCD具备单光子探测灵敏度，广泛用于天文领域，生命科学领域，单分子成像，荧光成像等方面。ICCD和EMCCD主要的差异：1，ICCD的sourceType":"answer","sourceId":297154921}"峰值量子效率不会超过50%；EMCCD采用ccd芯片，sourceType":"answer","sourceId":297154921}"背照式峰值量子效率可高达90%以上。2，ICCD的微通道板和荧光屏会降低空间sourceType":"answer","sourceId":297154921}"分辨率；EMCCD空间分辨率只取决于像素大小，比ICCD分辨率高，适合于sourceType":"answer","sourceId":297154921}"生命科学领域3，ICCD的像增强器毕竟娇弱，强光容易损伤像sourceType":"answer","sourceId":297154921}"增强管，需要注意保护。EMCCD没有这么严格的要求，尽量避免sourceType":"answer","sourceId":297154921}"饱和即可。4，I