Магнетронный детектор по захвату электронов

СОЮЗ СС 6 ЕтСНИХСОЦИАЛИОТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК а 9) Ивц 1)4001 ИЗ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ВИДЕТЕЛЬСТ ВТОРСНО ов ог Бражнико оиа.ч. 6,ЗАХВАобластииспольентов,ской яется ектиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпО делАм изОбРетений и ОткРытий(54) МАГНЕТРОНН 1 Й ДЕТЕКТОР ПТУ ЭЛЕКТРОНОВ(57) Изобретение относится кгазового анализа и может бытзовано для регистрации компоразделенных на хроматографичколонке. Целью изобретения яповьпдение чувствительности д рования и уменьшение обьема детектора. Камера магнетронного детекторавыполнена из двух секций. В первойсекции установлены входное и выходное сопла молекулярного сепаратораи патрубок для откачки низкомолекулярного газа-носителя, Первая и вторая секции связаны выходным сопломмолекулярного сепаратора, во второйсекции размещены термоэмиссионный источник электронов, измерительныеэлектроды, постоянный магнит и патрубок для откачки молекул компонентов.Постоянный магнит при этом выполненв виде полого цилиндра с отверстиемв боковой поверхности, расположенными соосно с выходным соплом молекулярного сепаратора, и установлен между измерительными электродами такимобразом, что направление вектора егомагнитного поля перпендикулярно направленив движения электронов, 1 ил, 1441304Изобретение относится к газовомуанализу и может быть использованодля регистрации компонентов, разделенных на хромятограФической колонке.Цель изобретения - повышение чувствительности детектирования и уменьшение объема детектора.На чертеже показан магнетронныйдетектор, 1 ОДетектор содержит термоэмиссионный катод 1, постоянный магнит 2, ускоряющий электрод 3, молекулярный сепаратор 4, анод 5, первую секцию(секция молекулярного сепаратора) б, 15вторую секцию (камеру ионизяции)патрубкк для откачки низкомолекуляр"ного газа-носителя 8 и для откачкимолекул компонентов 9.Устройство работает следуюшим об Оразом,Электроны, испускаемые термоэмиссионным катодом 1 (с прямым или косвенным подогревом), направляются ускоряющим электродом 3 в пространство, 25находящеесяпод воздействием магнитного поля, создаваемого постоянныммагнитом 2, выполненным из высококоэрцетивного сплава (например, кобальт - самарий), Электроны под воз Одействием этого поля закручиваютсяи приобретают винтовую траекторию,что позволяет в ограниченном объемеполучать большую длину пробега, увеЛичивая таким образом вероятностьзахвата электронов анализируемымимолекулами, В этот же объем послепрохождения через молекулярный сепаратор 4, где отделяется и откачивается большая часть газа-носителя,нап Оравляется молекулярный пучок, состоящий из молекул анализируемых компонентов и остаточного газа-носителя.При столкновении, электронов с молекулами происходит их захват молекуламикомпонента, имеющими сродство кэлектрону.В результате количество электронов, попадающих ня анод 5, уменьшается, а значит уменьшается, ток черЕэдиод, что регистрируется схемой уси-.ления и вторичным прибором, Секциимолекулярного сепаратора б и ионизации 7 откячиваются вакуумным насосомчерез патрубки 8 и 9 до остаточногодавления, обеспечивающего необходимую длину пролета электрона, Так какпосле молекулярного сепаратора бинарная газовая смесь поступает существенно обогащенная по анализируемому веществу и так как ДЭЗ является концентрационным детектором, его чувствительность увеличивается, Вследствие того,что молекулы компонента вхо дят в ионизационную камеру из сопла молекулярного сепаратора узким пуч-. ком и подвергаются в ней расширению, температура резко снижается, что является дополнительным положительным эФФектом, тяк как это приводит к сушенин ширины пика из-за уменьшения диФФузии, Плотность потока электронов от термоэмиссионного источника на несколько порядков выше, чем от радиоактивных (причем при меньшеч энергии электронов), следовательно, эФФективность ионизации будет выше при меньшем уровне шумов (при энергии электронов-источников 10 - 00 кэВ вероятность образования пар ионов колеблется от 10 до 10 наа1 см пролета, что создает соответствующий шумовой Фон, тепловые элект" роны после ускоряющего электрода имеют энергию 10 эВ, хотя при такой энергии ня 1 см пролета образуется всего 1 пара ионов, что соответственно отвечает меньшему шуму благодаря существенно большей плотности потока электронов, эФФективность ионизации будет выше).Вследствие очень малых расходов газа-носителя (1-10 мкл/мин) в капиллярных колонках молекулярный сепаратор и ионизяционная камера не требуют мощных средств откачки. Для обеспечения нужного вакуума (1 2 торр) достаточен малогабаритный вакуумный насос ВНпроизводительностью 2 л/с.Магнетронный детектор может найти применение в анализаторах загрязнения окружающей среды.Загрязнители окружающей среды характеризуются как широким разнообразием Физико-химических свойств,так и широким спектром соединений в ультрамалых количествах, но присутствие которых необходимо Фиксировать вследствие их высокой токсичности. Решение этой проблемы возможно только при использовании методики,обеспечивающей высокое разрешение,чувствительность и специФичность, Этим требованиям в наибольшей степени уцовлетворяет сверхкритическая капиллярная хромятогряФия (имеющая вь,-35, Р Госуд лам и осква ий и открытиаушская наб113035,оектная,жгоро изводственно-полиграфическое предприят 3 14 сокое разрещение) в сочетании с высокочувствительным и специфичным микродетектором. Наиболее токсичными компонентами загрязнения является галогеносодержащие соединения типа пестицидов, хлоридов, фторидов и т.п., к которым детектор селективно чувствителен (10 г). Использование детектора в передвижных установках позволяет определять источники загрязнения и своевременно принимать меры по их устранение. Формула из обретения Магнетронный детектор по захвату электронов, содержащий камеру с расположенными в ней источником электроков и измерительными электродами, о т л и ч а м щ и й с я тем, что, с целью повьпюения чувствительности детектирования и уменьщения рабоче 413044го объема детектора, камера выполнена иэ двух секций, в первой секцииустановлены входное и выходное сопла ,5молекулярного сепаратора и патрубокдля откачки низкомолекулярного газа-носителя, первая и вторая секциисвязаны выходным соплом молекулярного сепаратора, во второй секцииразмещены термоэмиссионньп источникэлектронов, измерительные электроды,постоянный магнит и патрубок для откачки молекул компонентов, при этомпостоянный магнит выполнен в виде 15 полого цилиндра с отверстиями в боковой поверхности, расположенными. соосно с выходным соплом молекулярногосепаратора, н установлен между измерительными электродами так, что наг,- равление вектора его магнитного поляперпендикулярно направлении движенияэлектронов.