氣體分析色譜儀成為21世紀高科技成果*

 

　　氣體分析色譜儀高純氣體中微量雜質(zhì)的分析一直是色譜分析的難點.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,氣體分析色譜儀很難測定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,氣體分析色譜儀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,氣體分析色譜儀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。

 

　　一、氣體分析色譜儀的介紹:

 

　　氣體分析色譜儀氦離子化檢測器（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，氣體分析色譜儀使被測組分電離產(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。氣體分析色譜儀一般脈沖間隔為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。氣體分析色譜儀在飽和區(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。基流與偏電壓的關(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。氣體分析色譜儀只是它和傳統(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   氣體分析色譜儀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，氣體分析色譜儀產(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。