提供一种基于放电的光离子化检测器(PID)，用于与气相色谱系统一起使用。PID包括放电区域，等离子体可在其中生成，导致带能量光子的发射。PID还包括离子化区域,要被分析的气体样品在其中被放电区域中产生的光子轰击，将气体样品中的杂质光离子化。所产生的电流被测量，以便测量气体样品中的杂质的集中。等离子体在放电区域中的等离子体集中和来自放电区域中的等离子体的发射的光监视可被提供。提供将这样的PID与来自色谱柱的拆分输入一起使用的方法或与来自两个不同色谱柱的输入一起使用的方法。使用的方法。使用的方法。
【技术实现步骤摘要】
用于气相色谱系统的基于放电的光离子化检测器
[0001]本申请是申请日为2016年3月7日、申请号为201680013860.6、专利技术名称为“用于气相色谱系统的基于放电的光离子化检测器”的中国专利技术专利申请的分案申请。
[0002]本
大体涉及一种基于放电的光离子化检测器以及其与气相色谱系统一同的使用。
技术介绍
[0003]色谱法是气体样本的成分被分开以便被单独分析的
典型地，由色谱柱输出的气流包括要被检测的由载体气体携带的一种或多种杂质或物质，不同物质在不同时刻被输出。
[0004]多种类型的检测器可用于分析由气相色谱系统输出的溶质的组分。这样的检测器的一类是光离子化检测器(PID)。通常，PID是气体检测装置，其中，要被分析的气体样品被光辐射离子化。具有的能量高于要被分析的气体的组分的离子化能量的光子撞击该样品，将样品的分子破坏为自由电子和带正电的离子。这在气体样品中产生可被测量的电流。
[0005]在PID中用于使分子离子化的高能量光子可来自各种来源。对于典型的色谱应用，通常使用氦放电离子化检测器。图1(现有技术)示意性地示出现有技术中已知的一种氦放电离子化检测器的基本构造。这样的装置包括放电区域，纯氦气在那里被注入，通常是由气体净化器提供；和离子化区域，要被分析的气体被接收在其中。放电区域经历高电压电场，产生等离子体，UV范围的辐射从等离子体发射。该辐射用于使要被分析的气体的组分在离子化区域中离子化。
[0006]诸如图1所示的氦放电离子化检测器需要连接至放电区域的纯氦供应。注射到检测器中的额外氦气有助于稀释从色谱柱洗脱(elute)且在检测器的相对侧添加的杂质，因为这个体积的氦气被添加到样品的体积中。
[0007]仍需要适于色谱应用的改进的基于放电的光离子化检测器。
技术实现思路
[0008]根据一个方面，提供一种基于放电的光离子化气体检测器，用于分析气体样品，包括放电区域和离子化区域。
[0009]放电区域包括等离子体腔室，被构造为接收穿过其的放电气体流，等离子体腔室具有允许光辐射出放电区域的出口。放电区域还包括等离子体生成机构，被构造为施加跨等离子体腔室的等离子体生成场，以便由所述放电气体产生等离子体；和等离子体集中机构，被构造为施加跨等离子体腔室的等离子体集中场，且定位为使得，等离子体集中场将等离子体与出口对齐地集中在等离子体腔室内。
[0010]离子化区域包括离子化区部，被构造为接收穿过其的气体样品流。离子化区域具有入口，其允许光辐射从放电区域到离子化区部中。离子化区域还包括离子化测量机构，被
构造为测量离子化电流，其产生于气体样品由于所述光辐射在离子化区域中的光离子化。
[0011]在一些实施方式中，等离子体集中机构包括在等离子体腔室的相对侧平行地延伸的一对集中电极，等离子体集中场是电场，电源将DC或AC驱动电流提供至集中电极。替换地，等离子体集中机构可包括在等离子体腔室的相对侧平行地延伸的一对集中电磁体，该等离子体集中场是磁场。
[0012]在一些实施方式中，等离子体生成机构包括一对集中电极，在等离子体腔室的相对侧平行地延伸，且被放电空隙分开；和交流发电机，将交流放电驱动信号提供至放电电极。一对绝缘介电屏障可在放电空隙内延伸，每个沿着放电电极的相应一个。在一个变体中，所述对的每个绝缘层通过等离子体腔室的壁限定。
[0013]在一个实施例中，所述放电电极对的每一个包括沿等离子体腔室的相应壁的外表面延伸的导电化合物层。每个集中电极嵌入在这些放电电极的相应一个中。等离子体集中机构可还包括电绝缘接触线，其将放电电极连接至电源。
[0014]在一些实施方式中，放电区域和离子化区域端对端布置，光离子化检测器的放电区域和离子化区域分别包括放电区域入口和离子化区域入口，其定位在所述端对端构造的相反末端处。基于放电的光离子化气体检测器可例如包括管状封壳，该管状封壳的段限定放电区域和离子化区域。一个或多个筛滤组件可被布置在管状封壳中、在放电区域和离子化区域之间。筛滤组件可接地，以用作集电极。流口可在放电区域和离子化区域之间穿过管状封壳设置。基于放电的光离子化气体检测器可还包括压力控制系统，其连接至所述流口。优选地，管状封壳的限定离子化区域的段具有减小的直径。
[0015]在一些实施方式中，离子化测量机构可包括布置在离子化区域中的一个或多个离子收集电极，和连接至离子收集电极的电流测量装置。所述一个或多个离子收集电极可例如限定格栅、多个环、以平行构造布置的一对板、或一对间隔开的同轴柱体。
[0016]在一些实施方式中，等离子体腔室可包括至少一个监视窗。基于放电的光离子化检测器可还包括光监视系统，其被构造为检测通过所述至少一个监视窗传输的光并分析所述光以识别放电气体中的气体物质。
[0017]根据另一个方面，提供了一种基于放电的光离子化气体检测器，用于分析气体样品。基于放电的光离子化检测器包括放电区域，其被构造为接收通过其的放电气体流且由该放电气体生成等离子体。放电区域具有允许光辐射出放电区域的出口。
[0018]基于放电的光离子化检测器还包括等离子体集中机构，其被构造为施加跨放电区域的等离子体集中场，且定位为使得等离子体集中场将等离子体与其出口对齐地集中在放电区域内。
[0019]基于放电的光离子化检测器还包括离子化区域，其被构造为接收穿过其的气体样品流。离子化区域具有入口，其允许光辐射从放电区域到离子化区域中，以使气体样品光离子化。
[0020]根据一些实施方式，等离子体集中机构包括在放电区域的相对侧平行地延伸的一对集中电极，该等离子体集中场是电场。等离子体集中机构可还包括电源，将DC或AC驱动电流提供至集中电极。一对集中电极可在放电区域的相对侧平行地延伸；和交流发电机，将交流放电驱动信号提供至放电电极。一对绝缘介电屏障可在放电电极之间延伸，每个沿着放电电极的相应一个。在一个实施例中，每个放电电极包括导电化合物层，每个集中电极嵌入
在这些放电电极的相应一个中。电绝缘接触线可将放电电极连接至电源。
[0021]根据另一个方面，提供一种分析来自色谱柱的气体样品的方法。该方法包括：
[0022]a)提供基于放电的光离子化气体检测器，其具有放电区域和离子化区域；
[0023]b)将气体样品拆分为第一样品流和第二样品流；
[0024]c)第一样品流流通通过放电区域，且跨过放电区域施加等离子体生成场，以由所述第一样品流生成等离子体，该等离子体发射光辐射；
[0025]d)第二样品流流通通过等离子体区域且将所述第二样品流暴露于来自放电区域的光辐射，由此通过第二样品流由所述光辐射导致的光离子化产生离子化电流；和
[0026]e)测量所述离子化电流。
[0027]在一些实施方式中，光离子化检测器的放电区域和离子化区域以端对端构造布置。基于放电的光离子化检测器可包括放电区域入口和离子化区域入口，其定位在所述端对端构造的相反末端处，第一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于放电的光离子化气体检测器，用于分析气体样品，包括：管状封壳，在所述管状封壳中设置有处于端对端构造的放电区域和离子化区域，所述放电区域和所述离子化区域分别由所述管状封壳的相应段限定，其中，所述放电区域包括：等离子体腔室，所述等离子体腔室被构造为接收穿过所述等离子体腔室的放电气体流，并且具有允许光辐射出所述放电区域的出口；等离子体生成机构，所述等离子体生成机构被构造为施加跨所述等离子体腔室的等离子体生成场，以便由所述放电气体产生等离子体，其中，所述等离子体生成机构包括一对放电电极和交流发电机，所述一对放电电极在所述等离子体腔室的相对侧平行地延伸且被放电空隙分开，所述一对放电电极中的每一个放电电极包括沿所述等离子体腔室的相应壁的外表面延伸的导电化合物层，所述交流发电机将交流放电驱动信号提供至所述放电电极，所述交流放电驱动信号具有交流信号脉冲串的形式，产生具有固定长度的等离子体脉冲；和等离子体集中机构，所述等离子体集中机构被构造为施加跨所述等离子体腔室的电场作为等离子体集中场，所述等离子体集中机构包括一对集中电极，每个集中电极嵌入在所述放电电极的相应一个中，并且定位为使得等离子体集中场将所述等离子体与出口对齐地集中在所述等离子体腔室内；以及其中，所述离子化区域包括：离子化区部，所述管状封壳的限定所述离子化区域的段具有减小的直径以形成所述离子化区部，所述离子化区部被构造为接收穿过所述离子化区部的气体样品流，所述离子化区域具有允许来自所述放电区域的光辐射进入所述离子化区部的入口；和离子化测量机构，所述离子化测量机构被构造为测量离子化电流，所述离子化电流产生于所述气体样品由于所述光辐射在所述离子化区部中的光离子化。2.如权利要求1所述的基于放电的光离子化气体检测器，所述光离子化气体检测器还包括压力控制系统和连接至所述压力控制系统的流口，所述流口在所述放电区域和所述离子化区域之间穿过管状封壳设置，所述压力控制系统能够被操作，以控制所述光离子化气体检测器中的操作压力，且将所述放电区域和所述离子化区域保持在期望的压力。3.如权利要求1所述的基于放电的光离子化气体检测器，还包括一对绝缘介电屏障，每个绝缘介电屏障在所述放电空隙内沿所述放电电极的相应一个延伸。4.如权利要求3所述的基于放电的光离子化气体检测器，其中，所述对的每个绝缘层通过所述等离子体腔室的壁限定。5.如权利要求1所述的基于放电的光离子化气体检测器，其中，所述等离子体集中机构还包括电绝缘接触线，所述电绝缘接触线将所述放电电极连接至所述电源。6.如权利要求1所述的基于放电的光离子化气体检测器，包括一个或多个筛滤组件，所述一个或多个筛滤组件被布置在所述管状封壳中且在所述放电区域和离子化区域之间。7.如权利要求6所述的基于放电的光离子化气体检测器，其中，所述筛滤组件接地，以用作集电极。8.如权利要求1所述的基于放电的光离子化气体检测器，其中，所述离子化测量...
【专利技术属性】
技术研发人员：Y加马什，
申请(专利权)人：机械解析有限公司，
类型：发明
国别省市：
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