[實用新型]氦放電離子化氣相色譜檢測器及其電控、測量電路

無效

• 申請號: 200920176665.2
• 申請日: 2009-09-09
• 公開（公告）號: CN201477089U
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 何道善;何浪濤
• 申請（專利權）人: 何浪濤
• 主分類號: G01N30/72
• 分類號: G01N30/72
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所 51215
• 代理人: 譚新民

技術領域

本實用新型涉及一種氣相色譜檢測器，具體的說是涉及氦放電離子化氣相色譜檢測器及其電控、測量電路。

背景技術

氣體工業是國民經濟的基礎行業之一，隨著國民經濟的快速發展，高純氣體的地位和需求日益突出。高純氣體中的痕量雜質分析是氣體生產、使用中的必要環節，通常采用氣相色譜法測定，其難點之一是檢測器的通用性和靈敏度問題。色譜檢測器是一種將色譜柱分離后的各試樣組分按其特性和含量轉變成電信號的裝置，是氣相色譜的核心。隨著國內高純氣體行業的發展和氣體用戶對氣體純度的要求越來越高，對檢測器的要求也越來越高。

高純氣體中痕量雜質的測定，要求高電離能、高靈敏度的通用型檢測器，這也是色譜檢測器的研發方向。目前國內廣泛采用的熱導檢測器(TCD)雖然通用，但由于靈敏度有限，很難測定5ppm以下的雜質；常用的氫火焰離子化檢測器(FID)，其靈敏度雖然較高，但只能測定有機氣體，對無機氣體沒有響應，應用中需要三種氣源，需要進行微電流放大，復雜程度較高、成本也較高；氧化鋯檢測器由于是一種選擇性的檢測器，只能分析少數幾種氣體雜質；而氬離子檢測器又帶有放射源。高純氣體分析目前比較認同的氦離子化檢測器可以由完全不同的三種技術路線得以實現：①放射性氦離子化檢測器，應用最早，它在離子化室中安放放射源、收集極和極化極，在β-射線的照射下，氦從基態激發到亞穩態，與待測物質發生非彈性碰撞時使其電離，在極化極電場作用下，由收集極收集微弱的離子化電流，再經微電流放大器放大給出色譜響應信號。由于它是具有高電離能和高靈敏度的通用型檢測器，現在依然被廣泛使用；②光離子化檢測器(PID)，使用紫外光作為電離源，由紫外光源和離子化室組成，而紫外光源有兩種結構類型，即光窗式結構和無光窗式結構，前者電離能較低，只適用于有機組分的測定，后者以氦氣作為放電氣和載氣，為高能通用型檢測器，靈敏度較高，該檢測器結構比較復雜；③放電檢測器(DID)，早期報道的真空放電檢測器，采用負壓氮氣中的輝光放電，電流大、功耗大，放電在抽空條件下操作，應用困難，電離能低，檢測靈敏度低，給出負的色譜響應信號；新近報道的同軸放電檢測器，采用圓筒電極和圓棒電極間的同軸大面積放電，除了其結構較為復雜以外，測量的也是電流的減小，由反峰定量，待測物質實質上未被電離，嚴格說來它不屬于離子化檢測器，從應用上看，它比較適用于有機物的測定。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種氦放電離子化氣相色譜檢測器，不使用放射源，沒有專門的離子化室、收集極和極化極，不需要進行微電流放大，就能實現對高純氣體的的分析，結構簡單。

本實用新型的另一個目的是提供一種采用氦放電離子化氣相色譜檢測器構成的電控、測量電路，僅由簡單的電壓、電阻回路構成，設備簡單。

對于氦放電離子化氣相色譜檢測器，本實用新型所采用的技術方案是：

氦放電離子化氣相色譜檢測器，包括載氣入口和載氣出口，還包括池體、絕緣體、放電離子化室和放電電極，絕緣體嵌入池體內，放電離子化室、放電電極均置于絕緣體內。

所述放電電極為尖端放電結構或端面放電結構。

所述尖端放電結構中兩個放電電極相對放置且尖端位于放電離子化室內。

所述尖端放電結構中兩個放電電極與載氣入口、放電離子化室和載氣出口形成的氣路通道相垂直。

所述端面放電結構中兩個放電電極相對放置且與放電離子化室相通。

所述端面放電結構中兩個放電電極分別為梅花電極和噴頭電極。

所述梅花電極和噴頭電極均為中空結構，梅花電極一端帶梅花通氣孔且梅花通氣孔為放電離子化室出口，梅花電極的另一端與載氣出口相通，噴頭電極一端帶噴嘴且噴嘴為放電離子化室入口，噴頭電極的另一端與載氣入口相通。

工作原理：

經色譜柱分離后的待測組分隨載氣氦氣從載氣入口進入，放電使氦從基態被激發到亞穩態，待測組分與亞穩態氦發生非彈性碰撞，亞穩態氦返回基態，釋放電離能使待測組分被電離，放電離子化室的電流增加，經由取樣電阻直接給出色譜響應信號。

對于采用氦放電離子化氣相色譜檢測器構成的電控、測量電路，本實用新型采用的技術方案是：