Le système de détection sert à convertir les photons en courant électrique.
Pour mesurer des signaux, il est nécessaire de convertir des photons en courant électrique. C'est le rôle du système de détection. Les systèmes les plus couramment utilisés sont les tubes photomultiplicateurs et les détecteurs à semi-conducteurs. Chacun présente des avantages et des inconvénients.
Un tube photomultiplicateur (PMT) est constitué d'une cathode suivie de plusieurs dynodes pour amplifier le signal. Les photons atteignent la cathode à travers une fenêtre constituée d'un matériau adapté à la gamme de longueurs d'onde à couvrir. Les électrons sont créés par la cathode et amplifiés par les dynodes.
Avec un CCD, la lecture du signal est destructive pour l'acquisition, tandis qu'un CID permet une lecture non destructive des pixels.
Les détecteurs à semi-conducteurs reposent sur la technologie CCD (dispositif à couplage de charge) ou CID (dispositif à injection de charge). Selon le montage optique, on trouve des détecteurs linéaires ou bidimensionnels. Ces détecteurs utilisent les interactions photons-silicium pour mesurer le signal. Les photons atteignant le détecteur sont convertis en électrons par une paire électron-trou qui peut être transportée jusqu'au dispositif de lecture et mesurée. Avec un CCD, la lecture du signal est destructive pour l'acquisition, tandis qu'un CID permet une lecture non destructive des pixels.
Les PMT présentent de nombreux avantages :
Le seul inconvénient des PMT est :
Les PMT présentent de nombreux avantages pour la spectrométrie ICP-OES.
Le seul inconvénient réside dans l'impossibilité de couvrir l'intégralité du spectre simultanément, et le temps d'analyse dépend alors du nombre de longueurs d'onde mesurées. Néanmoins, le temps d'intégration des PMT est moins important qu'avec les détecteurs à semi-conducteurs et, jusqu'à 10 éléments, le temps d'analyse des spectromètres ICP-OES à PMT peut être inférieur ou égal à celui des instruments de détection à semi-conducteurs.
Pour les détecteurs à semi-conducteurs, nous devons considérer à la fois les CCD et les CID.
Les avantages sont :
Malgré l'avantage sur la vitesse d'analyse directement liée à la couverture complète de la longueur d'onde, les détecteurs à semi-conducteurs présentent encore de nombreux inconvénients :
Les instruments de détection à semi-conducteurs présentent de nombreux inconvénients. Malgré tous ces inconvénients, de nombreux instruments utilisent ces dispositifs en raison de leur rapidité d'analyse.
