un CCD o dispositivo de carga acoplada es un detector de fotones altamente sensible. Se divide en un gran número de pequeñas áreas sensibles a la luz conocidas como píxeles, que se pueden utilizar para ensamblar una imagen del área de interés.
un CCD es un detector de matriz multicanal basado en silicio de luz UV, visible y casi infrarroja. Estos se utilizan para la espectroscopia, ya que son extremadamente sensibles a la luz. Esto hace que estos detectores sean adecuados para el análisis de la señal Raman inherentemente débil., También permite la operación multicanal, lo que significa que todo el espectro se puede detectar en una sola adquisición.
Los CCD son ampliamente utilizados más allá de los sensores en las cámaras digitales. Las versiones que se utilizan para la espectroscopia científica son de un grado considerablemente más alto, para dar la mejor sensibilidad posible, uniformidad y características de ruido.
Los detectores CCD son típicamente unidimensionales, referidos como lineales, o bidimensionales, referidos como matrices de área de miles o millones de elementos detectores individuales. Esos elementos se conocen como píxeles., Cada elemento interactúa con la luz para construir una carga. Cuanto más brillante sea la luz y / o más larga sea la interacción, más carga se registra. Al final de la medición, la electrónica de lectura extrae la carga de los elementos y se mide cada lectura de carga individual.
en un espectrómetro Raman típico, la luz dispersa Raman se dispersa utilizando una rejilla de difracción. Esta luz dispersa se proyecta sobre el eje largo de la matriz CCD. El primer elemento detectará la luz del borde bajo cm-1 del espectro., El segundo elemento detectará la luz desde la siguiente posición espectral, y así sucesivamente. El último elemento detectará la luz del borde alto cm-1 del espectro.
Los CCD requieren cierto grado de enfriamiento para hacerlos adecuados para la espectroscopia de alto grado. Esto se hace típicamente usando el enfriamiento de Peltier, que es conveniente para las temperaturas abajo a-90oC, y el enfriamiento criogénico del nitrógeno líquido. La mayoría de los sistemas Raman utilizan detectores refrigerados por Peltier, pero los detectores refrigerados por nitrógeno líquido todavía tienen ventajas para ciertas aplicaciones especializadas.