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二極管陣列檢測器

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二極管陣列檢測器 即光電二級陣列管檢測器又稱光電二極管列陣檢測器或光電二極管矩陣檢測器,表示為PDA(photo-diode array)、PDAD(photo-diode array detector)或(Diode array detector,DAD)是20世紀80年代出現的一種光學多通道檢測器。在晶體硅上緊密排列一系列光電二極管,每一個二極管相當於一個單色器的出口狹縫,二極管越多分辨率越高,一般是一個二極管對應接受光譜上一個納米譜帶寬的單色光。此外,還有的商家稱之為多通道快速紫外-可見光檢測器(multichannel rapid scanning UV-VIS detector),三維檢測器(three dimensional detector)等。光電二極管陣列檢測器已在高效液相色譜分析中大量使用,一般認為是液相色譜最有發展、最好的檢測器。
在二極管陣列的前端加上Eltech 閃爍晶體,將射線轉為可見光,再使用PCB1024 AD 和USB 模塊轉為電子信號,也可以用於在射線的檢測中。
中文名
二極管陣列檢測器
外文名
photo-diode array
別    名
光電二級陣列管檢測器
縮    寫
PDA
出現時間
20世紀80年代
適用範圍
大多數有紫外吸收的化合物

二極管陣列檢測器發展歷史

光電二極管陣列檢測器的開發是近10多年內高效液相色譜技術最重要的進步。1975 年Talmi首次報道了二極管陣列系統的使用,後來Yates、Kuwanan和Milano)(35等人對該項技術做了進一步發展。1982 年惠普公司推出世界上第一台商品化二極管陣列檢測器HP 1040A(圖4-3-14),是根據該公司開發的第一台光電二極管陣列分光光度計技術設計而成的。從此液相色譜分析獲得許多重大發展,一次進樣可得到更多的信息,數據處理更快,不僅可以克服普通紫外可見吸收檢測器的缺點,而且還能獲得色譜分離組分的三維光譜色譜圖,為分析工作者提供十分豐富的定性定量信息。此後該種檢測器又有一些新的改進,獲得了更好的波長分辨率和更高的靈敏度。光學多通道檢測技術不僅僅可以採用光電二極管陣列做為光電檢測元件。硅光導攝像管是首先被應用到液相色譜陣列檢測器的光電檢測元件,但由於紫外響應弱,成本比光電二極管陣列高,響應慢等缺點而較少應用。電荷耦合陣列檢測器(charge-coupied device array detector,CCD檢測器)具有很多優異的性能:光譜範圍寬、量子效率高、暗電流小、噪聲低、線性範圍寬等。但CCD檢測器的紫外響應弱,信號收率低,有礙它的進一步發展。其它的光電檢測元件同樣具有以上這些缺點,因此光電二極管成為最主要、最常用的光學多通道檢測技術的光電檢測元件。
現有的光電二極管陣列檢測器的製造商主要有:Beckman Instruments Inc(貝克曼儀器公司)、Dionex Corp(戴安公司)、Groton Technology Inc.、Hitachi Instruments Inc.、Hewlett-Packzrd Co.(惠普公司)、Perkin-Elmer Corp.( 珀金-埃爾默公司)、Shimadzu Scientific Instruments Ins.( 島津公司)、Thermo Separation Products(熱電公司)、Varian Znstruments(瓦里安公司)和Waters Corp.(沃特斯公司)。幾乎所有的國外主要分析儀器製造商都開發了二極管陣列檢測器。二極管陣列檢測器的技術發展已比較成熟。

二極管陣列檢測器工作原理

複色光通過樣品池被組分選擇性吸收後再進入單色器,照射在二極管陣列裝置上,使每個納米波長的光強度轉變為相應的電信號強度,即獲得組分的吸收光譜,從而獲得特定組分的結構信息,有助於未知組分或複雜組分的結構確定。
許多色譜工作站可將兩張圖譜繪在一張三維座標圖上而獲得三維光譜一色譜圖,也可進行峯純度檢查。以峯純度數值説明某個色譜峯的純度,數值越高,色譜峯為單峯的可能性越大;數值越低,色譜峯為重疊峯的可能性越大,用於指導色譜分離條件的摸索。隨着化學計量學的發展,將色譜信息和相對應的光譜信息相結合,按一定的數學模型處理,能解決重疊峯的識別和定量難題。但DAD檢測器的靈敏度比通常的UA檢測器約低一個數量級。所以單純用於含量測定或雜質檢查時,還是採用UA檢測器為好 [1] 

二極管陣列檢測器主要優點

用一組光電二極管同時檢測透過樣品的所有波長紫外光,而不是某一個或幾個波長,和普通的紫外-可見分光檢測器不同的是進入流動池的光不再是單色光。
它具有以下優點:
1、靈敏度高
2、噪音低
3、線性範圍寬
4、對流速和温度的波動不靈敏,適用於梯度洗脱及製備色譜
5、可得任意波長的色譜圖,極為方便
6、可得任意時間的光譜圖,相當於與紫外聯用
7、色譜峯純度鑑定、光譜圖檢索等功能,可提供組分的定性信息

二極管陣列檢測器缺點

1、只能檢測有紫外吸收的物質
2、流動相的選擇有一定限制,流動相的截止波長必須小於檢測波長 [2] 

二極管陣列檢測器適用範圍

大多數有紫外吸收的化合物
參考資料