ионизационный разрядный детектор
Классы МПК: | G01N30/70 детекторы захвата электрона |
Автор(ы): | Буряков И.А., Крылов Е.В., Шишмарев А.Т., Филоненко В.Г. |
Патентообладатель(и): | Конструкторско-технологический институт геофизического и экологического приборостроения СО РАН |
Приоритеты: |
подача заявки:
1997-06-03 публикация патента:
10.12.1998 |
Ионизационный разрядный детектор предназначен для количественного определения концентрации микропримесей веществ в газовых смесях в составе газовых хроматографов. Ионизационный разрядный детектор, представляющий собой замкнутую камеру с каналами ввода газохроматографической смеси и обдувочного газа, выпускным каналом, содержит в канале обдувочного газа разрядные электроды, покрытые диэлектрической оболочкой и подключенные к высокочастотному генератору, а в канале ввода газохроматографической смеси анод, отделенный от регистрирующего электрода диэлектрическим барьером, причем разрядные электроды подключены либо к импульсному высокочастотному генератору, либо к постоянно действующему. Технический резальтут заявленного изобретения выражается в уменьшении уровня шумов, повышении чувствительности, снижении инерционности детектора. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
1. Ионизационный разрядный детектор, представляющий собой замкнутую камеру с каналами ввода газохроматографической смеси и обдувочного газа, выпускным каналом, разрядными электродами, расположенными в канале обдувочного газа, регистрирующим электродом, отличающийся тем, что разрядные электроды, покрытые диэлектрической оболочкой, подключены к высокочастотному генератору, а в канале ввода газохроматографической смеси установлен анод, отделенный от регистрирующего электрода диэлектрическим барьером. 2. Детектор по п.1, отличающийся тем, что разрядные электроды подключены к импульсному высокочастотному генератору. 3. Детектор по п.1, отличающийся тем, что разрядные электроды подключены к постоянно действующему высокочастотному генератору.Описание изобретения к патенту
Предлагаемый детектор относится к хроматографическим детекторам ионизационного типа и может быть использован в экспрессных газовых хроматографах для количественного определения концентрации микропримесей веществ в газах. Известен детектор с ионизацией инертными газами, представляющий собой замкнутую камеру с каналами ввода анализируемой газохроматографической смеси и обдувочного газа, выпускным каналом,![ионизационный разрядный детектор, патент № 2123181](/images/patents/348/2123011/946.gif)
![ионизационный разрядный детектор, патент № 2123181](/images/patents/348/2123011/946.gif)
![ионизационный разрядный детектор, патент № 2123181](/images/patents/348/2123011/946.gif)
![ионизационный разрядный детектор, патент № 2123181](/images/patents/348/2123011/946.gif)
![ионизационный разрядный детектор, патент № 2123181](/images/patents/348/2123011/946.gif)
- радиационная опасность детектора и потенциальная опасность радиационного загрязнения окружающей среды вследствие использования радиоактивного источника;
- высокий предел обнаружения, обусловленный высоким уровнем шума и фонового тока, из-за нестабильности напряжения на аноде, статистических флуктуаций плотности
![ионизационный разрядный детектор, патент № 2123181](/images/patents/348/2123011/946.gif)
- инерционность детектора, обусловленная большой протяженностью системы регистрирующих электродов и достаточно большим объемом камеры (0,2 см3);
- высокий предел обнаружения вследствие высокого уровня шумов, возникающих из-за неустойчивости искрового разряда (шнурования), уменьшения эффективного объема разряда вследствие шнурования, эрозии электродов и загрязнения объема детектора продуктами эрозии, большой величины фонового тока и естественной нестабильности высоковольтного напряжения на аноде. Цель изобретения - уменьшение уровня шумов и, как следствие, предела обнаружения, повышение чувствительности, снижение инерционности детектора. Поставленная цель достигается тем, что в ионизационном разрядном детекторе, представляющем собой замкнутую камеру с каналами ввода газохроматографической смеси и обдувочного газа, выпускным каналом, разрядными электродами, расположенными в канале обдувочного газа и регистрирующим электродом, разрядные электроды, покрытые диэлектрической оболочкой, подключены к высокочастотному генератору, а в канале ввода газохроматографической смеси установлен анод, отделенный от регистрирующего электрода диэлектрическим барьером. При этом используется либо импульсный высокочастотный генератор, либо постоянно действующий высокочастотный генератор. На фиг. 1 изображен предлагаемый детектор. На фиг. 2 приведена хроматограмма смеси бензол-толуол-ксилол (БТК), зарегистрированная с помощью предлагаемого детектора. Ионизационный разрядный детектор (фиг. 1) содержит камеру 1 с каналами ввода газохроматографической смеси 2 и обдувочного газа 3, выпускным каналом 4, разрядные электроды 5, высокочастотный генератор 6, диэлектрические оболочки 7, регистрирующий электрод 8, анод 9, диэлектрический барьер 10. Детектор работает следующим образом. При подаче на разрядные электроды 5 высокочастотного высоковольтного напряжения, вырабатываемого генератором 6, в пространстве между внешними поверхностями диэлектрических оболочек 7 возникает высокочастотный емкостный разряд. При прохождении потока обдувочного газа через этот разряд происходит образование носителей заряда (электронов, ионов) и возбужденных атомов инертного газа. Электроны, увлекаемые потоком обдувочного газа, попадают в неоднородное поле анода 9, где ускоряются и в небольшой области вблизи анода, ограниченной внутренним объемом барьера 10, создают высокую концентрацию возбужденных атомов инертного газа. Молекулы анализируемых веществ, попадая с газохроматографической смесью в детектор и взаимодействуя с возбужденными атомами инертного газа, образуют положительные ионы, которые, рекомбинируя на регистрирующем электроде 8, дают полезный сигнал. Хроматограмма смеси БТК (фиг. 2) зарегистрирована с помощью предлагаемого разрядного детектора, установленного на хроматограф "ЭХО" с аргоном в качестве газохроматографического и обдувочного газов. Чувствительность по толуолу оценивалась
![ионизационный разрядный детектор, патент № 2123181](/images/patents/348/2123008/8776.gif)
![ионизационный разрядный детектор, патент № 2123181](/images/patents/348/2123001/183.gif)
![ионизационный разрядный детектор, патент № 2123181](/images/patents/348/2123001/183.gif)
![ионизационный разрядный детектор, патент № 2123181](/images/patents/348/2123008/8776.gif)
![ионизационный разрядный детектор, патент № 2123181](/images/patents/348/2123011/946.gif)
![ионизационный разрядный детектор, патент № 2123181](/images/patents/348/2123001/183.gif)
![ионизационный разрядный детектор, патент № 2123181](/images/patents/348/2123001/183.gif)
![ионизационный разрядный детектор, патент № 2123181](/images/patents/348/2123011/946.gif)
![ионизационный разрядный детектор, патент № 2123181](/images/patents/348/2123001/183.gif)
![ионизационный разрядный детектор, патент № 2123181](/images/patents/348/2123001/183.gif)
![ионизационный разрядный детектор, патент № 2123181](/images/patents/348/2123008/8776.gif)
![ионизационный разрядный детектор, патент № 2123181](/images/patents/348/2123008/8776.gif)
1. Патент ПНР, 82571, G 01 N 31/08. 2. Патент США, 5153519, G 01 N 27/62.
Класс G01N30/70 детекторы захвата электрона