Детектор захвата электронов

по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 07.11,82(54) ДЕТЕКТОР ЗАХВАТА ЭЛЕКТРОНОВ 15 1Изобретение относится к газовой хро матографии и может быть использовано в аналитической практике, при разработке хроматографов, а также при проектировании аналитических систем,Известен детектор постоянной скорости рекомбинации, содержащий корпус, штуцера, измерительный и потенциальный электроды, Г -радиоактивный источникионизации. Детектор включен в схему ста1 О билизации тока, а в качестве балластного сопротивления используется дополнительная ионизационная камера, работающая в режиме сечения ионизации 1 .Недостатком укаэанного устройства является зависимость чувствительности и диапазона измеряемых концентраций от чистоты газа-носителя. Наиболее близким к предлагаемому20 является детектор захвата электронов, содержащий корпус, штуцера для ввода и вывода анализируемого газа и гаэа-поддува, измерительный электрод, 5 -радиоактивный источник ионизации, служащий одновременно потенциальным электродом. Газ-поддув подают через вывод измерительного электрода, а газ-носитель - непосредственно на измерительный элект д 123.Недостатками известного устройства являются относительно низкая чувствительность и зависимость ее от температуры детектора, ограниченный линейный динамический диапазон детектирования и зависимость его от концентрации электроноакцепторных веществ в газе-носителе,цепь изобретения - повышение чувствительности и расширение области пропорционального детектирования.Поставленная цель достигается тем, что в детекторе, содержащем корпус, штуцера для ввода и вывода анализируемого газа и газа-поддува, измерительный электрод и 15 -радиоактивный источник ионизации, служащий потенциальным электродом, потенциальный электрод снабжен приспо 3 9723соблением для перемещения его относительно .измерительного электрода при изменении температуры детектора,Приспособление для перемещения потенциального электрода выполнено в видесильф она,Сильфон установлен в корпусе напротивштуцера для ввода анализируемого газакоаксиально ему, а источник ионизациизакреплен на днище сильфона напротив из мерительного электрода.Сильфон установлен в корпусе коаксиально измерительному электроду, а источникиониэации выполнен в виде двух пластин,расположенных по обе стороны и параллельно измерительному электроду, причем пластины установлены в направляющих, прижаты пружинами к клиньям, укрепленным на днище сильфона, которое имеетотверстие, образующее кольцевой зазор с 2 оизмерительным электродом.На фиг. 1 изображен вариант детектора с плоскопараллельной геометрией; нафиг, 2 - то же, с коаксиальной геометрией. 25В первом варианте (фиг. 1) детекторсодержит корпус 1 со штуцерами 2 -4соответственно для входа газа-носителяс анализирующим газом, газа-поддува ивыхода газов, на последнем установленосопротивление (например, вентиль, капилляр) позволяющее создать перепад давлений; р -радиоактивный источник 5 ионизации, служаший потенциальным электродом, снабжен приспособлением 6 для перемещения сильфоном, на днище которогоон закреплен; измерительный электрод 7,закрепленный в корпусе 1 через изолятор 8; измерительный электрод соединенс источником 12 питания и усилителем 14тока через балластное сопротивление 13,источник питания и потенциальный электрод соединены с землей. Детектор работает следующим образом,Анализируемый газ через штуцер 2попадает в зону между измерительнымэлектродом 7 и потенциальным 5. Расстояние между ними выбрано равным длине пробега р -частиц при минимальнойтемпературе детектирования. Концентрацияэлектронов в зоне измерительного электрода 7 достаточно велика и электронывносят значительный вклад в фоновый начальный,ток детектора (если активностьисточника порядка 100 и Со, то ток, образуемый первичными Электронами равен3,7 10 1,610 ", т, е. 0,5 10 А,86 4значение фонового тока выбирается науровне (2-3) -10 А),-9В зоне измерительного электрода 7анализируемый газ захватывает свободныеэлектроды, увеличивая скорость рекомбинации, при этом ток на измерительномэлектроде 7 падает, Если температурадетектирования изменяется (повышается)то сильфон 6 пропорционально сокращается, отодвигая на соответствующее расстояние потенциальный электрод 5. При повышении температуры плотность газа уменьшается и длина пробега р-частиц увеличивается на расстояние, соответствующееперемещению потенциального электрода 5,а концентрация электронов в зоне измерительного электрода 7 остается постоянной.Это позволяет сохранять чувствительностьи линейный динамический диапазон постоянными и не зависящими от температуры.Так как первичные электроны практически не захватываются примесями в слоегаза из-за их высокой энергии, концентрация электронов в зоне измерительногоэлектрода 7 остается практически постоянной в значительном диапазоне концентраций примесей электроноакцепторных веществ.В другом варианте (фиг. 2)-радиоактивный источник 5 ионизации выполненв виде двух пластин, размещенных в направляющих 9 и прижатых пружинами 10к клиньям 11; клинья 11 связаны с днищем сильфона 6, которое с измерительным электродом 7 образует кольцевойзазор, служащий для выхода газа иэ сильфона и создания перепада давлений; измерительный электрод 7 закреплен в корпусе 1 через изолятор 8 и соединен систочником 12 питания и усилителем 14через сопротивление 13,Детектор в другом варианте работаетследующим образом,Анализируемый газ через штуцер 2 попадает в зону измерительного электрода 7,где происходят процессы, описанные выше(в варианте с плоскопараллельной геометрией). При повышении температуры детектирования сильфон 6 пропорционально удлиняется, клинья 11 поднимаются вместес днищем сильфона 6, пружины 10 прижимают пластины. 5 к клиньям 11, отодвигаяих от измерительного электрода 7 на соответствующее расстояние. Плотность газауменьшается, длина пробега р -частицувеличивается на расстояние,"соответствующее перемещению потенциальных электродов 5, а концентрация электронов в зонеизмерительного электрода остается постоян5 972386 ной. Это сохраняет чувствительность и ли- ци нейный идинамический диапазон постоянными, ни не зависящими от температуры.Ваиэариант детектора с коаксиальной геометрией был реализован в макете и испы тан в комплекте с хроматографом "Газо- щ хром 1106 Э". Анализировалась примесь СС 3 в азоте в интервале температур 80 овь- 200 С. В качестве газа-носителя использовали технический азот. Пороговое 1 Я щ значение чувствительности составило 110 "10 г/с, линейный динамический диапазон 510.П силредлагаемое изобретение в сравнении с известными позволяет устранить зависио мость характеристик детектора от изменеси- род ния температуры, что приводит к возможности использования его при работе в ре- жиме программирования температуры, существенно расширяя область примененения, 10 нен повышает чувствительность и расширя по линейный динамический диапазон детектирования. ф ормула изобретения 4альный электрод снабжен приспособлеем для перемещения его относительномерительного электрода при измерениимпературы детектора,2..Детекторпоп, 1, отличаюийсс я тем, что приспособление дляремешения потенциального электродашолнено в виде сильфона,3.. Детектор по п. 2, о т л и ч а юийсс я тем, что сильфон установленорпусе напротив штуцера,для вводализируемого газа коаксиально ему, аточник иониэации закреплен на днищеьфона напротив измерительного электа.4..Детекторпоп. 2, о тличаюийсс я тем, что сильфон установленорпусе коаксиально измерительномуктроду, а источник иониэации выполв виде двух пластин, расположенныхобе стороны и параллельно измерительу электроду, причем пластины установлены в направляющих, прижаты пружинами к клиньям, укрепленным на днищесильфона, которое имеет отверстие, образующее кольцевой зазор с измерительнымэлектродом.. Детектор захвата электронов, содержащий корпус, штуцера для ввода и вывода анализируемого газа и газа-поддува,ерительный электрод и / -радиоактива, Зный источник ионизации, служащий потенциальным электродом, о т л и ч а ю - ,щийсс я тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения областип ропорционального детектирования, потея35 Источники информации,принятые во внимание при экспе тич1.972386Юд/ГООСоставитель Н. ИгнатенкоРедактор В, Петраш Техред Ж,Кастелевич Корректор М, Коста506/34 Тираж 887 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,