[實用新型]微波諧振器式火焰離子化檢測器及氣相色譜儀

有效

• 申請號: 201920631015.6
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN210051732U
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 柯蒂斯·W·小貝爾納普
• 申請（專利權）人: 羅斯蒙特公司
• 主分類號: G01N30/68
• 分類號: G01N30/68
• 代理公司: 11021 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 汪洋

公開微波諧振器式火焰離子化檢測器組件及氣相色譜儀，所述微波諧振器式火焰離子化檢測器組件包括：微波諧振器，所述諧振器鄰近火焰設置以評估火焰流出物中的離子濃度。微波諧振器的諧振頻率被檢測并且諧振器的反射系數被使用以確定諧振器所浸入于的材料的電容率。電容率取決于諧振器附近的離子濃度，離子濃度與火焰中存在的碳氫化合物濃度有關。

相關申請的交叉引用

本申請基于并要求2018年5月3日提交的美國臨時專利申請序列號62/666,168的權益，其內容通過引用整體并入本文。

技術領域

本實用新型涉及一種微波諧振器式火焰離子化檢測器及一種氣相色譜儀。

背景技術

氣相色譜法是由于化合物通過色譜柱的遷移速率而對化合物的混合物進行分離。氣象色譜法基于沸點、極性或分子大小的差異來分離化合物。然后，分離的化合物流過合適的檢測器(例如，火焰離子化檢測器(FID))，其確定每種化合物在整個樣品中表現的濃度。了解單個化合物的濃度使得能夠利用行業標準方程來計算某些物理性質(例如，BTU或比重)。

在操作中，通常將樣品注入至填充有填充材料的色譜柱中。一般來說，填充材料被稱為“固定相”，因為它保持固定在色譜柱內。然后，惰性氣體供應至色譜柱，以迫使注入的樣品通過固定相。惰性氣體稱為“流動相”，因為它經過色譜柱。

當流動相推動樣品通過色譜柱時，各種力導致樣品的成分分離。例如，相對于較輕的組分，較重的組分較慢地移動通過色譜柱。分離的組分又在稱為洗脫的過程中離開色譜柱。然后將得到的組分供給至檢測器中，該檢測器響應洗脫組分的某些物理性狀。

一種類型的檢測器被稱為火焰離子化檢測器?；鹧骐x子化檢測器是測量在碳氫化合物火焰上施加電場時產生的離子電流的裝置。由于在大多數氣相色譜儀中涉及微小電流，所以火焰離子化檢測器需要非常高增益的模擬放大器。通過并入這種高增益模擬放大器，放大器引入了幾個噪聲源，這些噪聲源在與測量電流相同的時間尺度上具有時域變化。另外，電路對許多因素非常敏感，例如，接地問題，電路板清潔度，濕度，振動，氣流，溫度變化等。

為了降低噪聲，氣相色譜儀還可以包括多個并聯放大器以減少不相關的噪聲。然而，通常，晶體管噪聲與其面積成反比。這意味著低噪聲集成放大器(用于時域應用)面臨基本的尺寸限制。此外，這種電子設備通常對消費者來說相當昂貴。

實用新型內容

一種微波諧振器式火焰離子化檢測器組件，包括：微波諧振器，所述諧振器鄰近火焰設置以評估火焰流出物中的離子濃度。微波諧振器的諧振頻率被檢測并且諧振器的反射系數被使用以確定諧振器所浸入于的材料的電容率。電容率取決于諧振器附近的離子濃度，離子濃度與火焰中存在的碳氫化合物濃度有關。

附圖說明

圖1是氣相色譜儀的示意圖，可以使用本實用新型的實施例。

圖2是根據本實用新型的實施例的氣相色譜儀的示意系統圖。

圖3是根據本實用新型的實施例的氣相色譜儀檢測器組件的示意圖。

圖4是根據本實用新型的實施例的燃燒器組件的示意圖。

圖5是根據本實用新型的實施例的探針組件的示意圖。

圖6A-6B是根據本實用新型的實施例的諧振器耦合的示意圖。

圖7是例示性示出根據本實用新型的實施例的諧振器的散射參數的曲線圖。

圖8是例示性示出根據本實用新型的實施例的隨著氣體濃度增加的諧振器的諧振頻率的曲線圖。

圖9是例示性示出根據本實用新型的實施例的隨著氣體濃度增加的諧振器的品質因子的曲線圖。

圖10是根據本實用新型的實施例的確定樣品內的離子濃度的方法。