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Technical articles高純氣體分析色譜儀的儀器介紹
高純氣體中微量雜質(zhì)的分析一直是氣體分析色譜儀的難點.目前國內(nèi)在高純氣體分析領(lǐng)域多數(shù)采用的熱導(dǎo)(TCD)檢測器由于靈敏度有限,很難測定5ppm以下的雜質(zhì);氧化鋯檢測器由于是一種選擇性的檢測器,只能分析少數(shù)幾種氣體雜質(zhì);而氬離子檢測器又往往帶有放射源,均不能達到高純氣體分析的基本要求.隨著國內(nèi)高純氣體行業(yè)的發(fā)展和氣體用戶對氣體純度的要求越來越高,以上幾種檢測器已經(jīng)不能完成對高純氣體中微量雜質(zhì)的檢測.
我所研究生產(chǎn)的GC5890H高純氣體分析色譜儀配備VALCO公司的PDHID檢測器,對幾乎所有無機和有機化合物均有很高的響應(yīng),特別適合*氣體的分析,是*能夠檢測至ng/(ppb)級的色譜儀
儀器介紹:
一、氦離子化檢測器(Valco公司的PDHID-50ppb痕量檢測)
PDHID是利用氦中穩(wěn)定的,低功率脈沖放電作電離源,使被測組分電離產(chǎn)生信號。PDHID是非放射性檢測器,對所有物質(zhì)均有高靈敏度的正響應(yīng)。
1.脈沖放電間隔和功率
PDHID中放電電極距離為1.6mm,改變充電時間可改變經(jīng)過初級線圈的放電功率。充電時間越長、功率越大。一般脈沖間隔為200-300μs,充電時間在40-45μs,基流和響應(yīng)值達*。因放電時間僅為1μs,而脈沖周期達幾百微秒,絕大部分時間放電電極是空載。所以放電區(qū)不會過熱。
2.偏電壓
氣體分析色譜儀在放電區(qū)相鄰的電極上加一恒定的負偏電壓。響應(yīng)值隨偏電壓的增加而急劇增大,很快即達飽和。在飽和區(qū)響應(yīng)值基本不隨偏電壓而改變。PDHID在飽和區(qū)內(nèi)工作,噪聲較低?;髋c偏電壓的關(guān)系同響應(yīng)值與偏電壓。
3.通過放電區(qū)的氦流速
氦通過放電區(qū)有兩個目的:a 保持放電區(qū)的潔凈,以便氦被激發(fā);b 它作為尾吹氣加入,以減少被測組分在檢測器的滯留時間。只是它和傳統(tǒng)的尾吹氣加入方向相反。池體積為113ul,對峰寬為5s的色譜峰,要求氦流速為6.8-13.6ml/min,如果峰寬窄至1s,流速應(yīng)提高到34-68ml/min,以保持被測組分在檢測器的滯留時間短至該峰寬的10%-20%。
4.電離方式和性能特征
PDHID的電離方式尚不十分明朗,綜合文獻敘述,電離過程有三部分組成:a 氦中放電發(fā)射出13.5-17.7eV的連續(xù)輻射光進行光電離;b 被高壓脈沖加速的電子直接電離組分AB,產(chǎn)生信號,或直接電離載氣和雜質(zhì)產(chǎn)生基流;c 亞穩(wěn)態(tài)氦與組分反應(yīng)電離產(chǎn)生信號,或與雜質(zhì)反應(yīng)電離產(chǎn)生基流。
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