Фотоэмиссионный детектор

Авторы патента:

G01N27/62 - путем исследования ионизации газов; путем исследования характеристик электрических разрядов, например эмиссии катода (спектрометры элементарных частиц H01J 49/00)

Изобретение относится к газовой хроматографии. Целью изобретения является снижение предела обнаружения и расширение линейного динамического диапазона. Фотоэмиссионный детектор содержит ионизационную камеру с каналами для подвода и вывода анализируемого газового потока, заземленным металлическим катодом, анодом и измерительным электродом, расположенным между анодом и катодом, и ультрафиолетовую лампу, отделенную от ионизационной камеры прозрачной пластиной. Катод выполнен плоским и расположен за пластиной и измерительным электродом перпендикулярно потоку ультрафиолетового излучения. Ультрафиолетовые лампы - безэлектродные, сменные, с энергией излучения 7,5 - 11,7 эВ. 1 ил., 1 табл.

СаОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.80„„1622815 А 1 (5!)5 С 01 N 27/62

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 диапазона. Фотоэмиссионный детектор содержит иониэационную камеру с каналами для подвода и вывода анализируемого газового потока, заземленным металлическим катодом, анодом и измерительным электродом, расположенным между анодом и катодом, и ультрафиолетовую лампу, отделенную от ионизационнои камеры прозрачной пластиной, Катод выполнен плоским и расположен за пластинои и измерительным электродом перпендикулярно потоку ультрафиолетового излучения . Ультрафиолетовые лампы вЂ” безэлектродные, сменные, с знергиеи излучения 7,5 вЂ” 11,7 эВ.

1 ил., 1 табл. (21) 4664906/25 (22) 24 ° 01 ° 89 (46) 23.01.91. Вюл. № 3 (72) Н.А. Пасмурнов, В,И, Сивоконь, С.ь. Яковлев и И.А. Невяжская (53) 543,544(088.8) (56) Патент ФРГ № 3516188, кл. С 01 N 30/64, 1986.

Патент Великобритании ¹ 2183897, кл. Н 01 J ч7/02, 1987. (54) ФОтОэмиссиОнны1 ДетектОР (57) Изобретение относится к газовой хроматографии, Целью изобретения является снижение предела обнаружения и расширение линейного динамического ультрафиолетовую лампу 3 (аргоновое, криптоновое, ксеноновое или другое наполнение), помещенную в цилиндрический спиральный резонатор 4 на фторопластовои, керамическои или кварцевой втулке 5, закрепленнои на крышке 00 резонатора 6 из алюминия или латуни.

Начало спирального резонатора и (Я цилиндрическая металлическая полоска с разрезом 7 заземлены в общей точке на крышке резонатора, а точка подсоединения генератора подведена к разъему 8, Ионизационная камера содерямт плоский анод 9, соединенный с разъемом

10, к которому подано напряжение, например, +250 В, измерительный электрод 11, соединенныи с раэьемом 12, от которого сигнал подается на электроИзобретение относится к газовой хроматографии, в частности к детектирующим устроиствам.

Целью изобретения является снижение предела обнаружения и расширение линеиного динамического диапазона, На чертеже представлен фотоэмиссионный детектор (ФЭД),поперечное сечение, Фотоэмиссионный детектор состоит из ячейки ФЭД(А) и генератора высокой частоты (В), соединенных между собой высокочастотным кабелем.

Ячейка ФЭД(А) содержит ионизационную камеру 1, например цилиндрическую, иэ фторопласта или керамики, закрытую сверху прозрачной пластиной (кристал- . лическим окном) 2 (LiF, МяР, ОаР

ВаУ, сапфир, кварц), безэлектродную

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1622815 метрический усилит ель (не показан) и заземленный плоский металлический катод 13 (никель, алюминий, золото,. бериллиевая бронза, нержавеющая сталь и т. п.)..

На штуцере 14 с каналами для подвода и вывода газа-носителя располагаются последовательно иониэационная камера с каналами для подвода и вывода газа-носителя и цилиндрический резонатор 15 из алюминия или латуни, являющийся одновременно корпусом пассивного термостата и экраном, и крепятся четырьмя винтами. 15

Герметичное соединение окна УФ-лампы осуществляется при помощи прокладки

17 из термостойкой резины и поджимающей гайки 16.

Ячейка чЭД(А) устанавливается на термостатируемое основание 18 и закрывается теплоизолятором 19.

Фотоэмиссионный детектор работает следующим образом.

При подаче напряжения (+30 В) на, генератор 20 зажигается разряд в УФлампе 3, так как напряжение генератора с частотой порядка 100 МГц достигает нескольких сотен вольт на конце спирального резонатора 4. Ультрафиоле товый поток с энергией излучения, зависящей от наполнения лампы (аргононая вЂ” 11,7 эВ, крпптоновая вЂ” 10, 2 эВ, ксеноновая вЂ” 8,5 эВ и т,п.), попадает через прозрачное окно (LiF, MgF и т,п,) в ионизационную камеру 1 и черсз

5 газ-носитель (гелий, азот, аргон и т.п.) на заземленный металлический катод (никель, алюминий, золото, бериллиевая бронза, нержавеющая сталь и

40 т.н.), вызывая эмиссию электронов с энергиеи, равной примерно разности энергии излучения УФ-лампы и работы выхода электронов из металлического катода. Иолученные электроны ускоря- 45 ются н электрическом поле между катодом и поляризующим электродом, имеющим напряжение, например, +250 В, н на измерительном электроде 11 получается большои фоновый ток, Ири поступлении примесеи, например, из колонки газового хроматографа происходит уменьшение подвижносТи электронон и образование ионов, подвижность которых значительно ниже подвижности электронов

1 и происходит изменение фонового тока

У пропорциональное количеству анализируемого вещества.

1!редлагаемая конструкция позволяет получить с гелием в качестве газа-носителя следующие пределы обнаружения, приведенные в таблице.

Предлагаемая конструкция позволяет увеличить линейный динамическии диапазон, а также изменять линейный динамическии диапазон и селективность при заме):e Yv-лампы (аргононое, криптоновое, ксеноновое и другое наполнение) и при замене газа-носителя гелия на азот, аргон или другой газ, что изменяет энергию Фотоэлектронон и подвижность ионов и электронов.

Уменьшение поляризующего напряжения, отсутствие дополнительного потока газа-носителя и расположение металлическог.i катода напротив окна УФ-лампы позвопяет упростить конструкцию, Ф о р м у л а и з о б р е т е и и я

Чотоэмиссионный детектор, содержащий ионизационную камеру с каналами для подвода и вывода анализируемого газового потока, заземленным металлическим катодом, анодом и измерительным электродом, расположенным между анодом и катодом, и ультрафиолетоную лампу, отделенную от ионизационной камеры прозрачной пластиной, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения предела обнаружения и расширения линеиного динамического диапазона, катод выполнен плоским и расположен за пластинои и измерительным электродом перпендикулярно потоку упьтрафиолетового излучения, 1622815 Детектор

Показатели

ФЭД теплопро2 3 4 водности

11,7

10>2

8,5

7,0

5070 расчет, азот

О, 784 i!0

0,96 зксперимент, кислород

2830 расчет,кислород

1>113 10

4,69

577

ВхЫ Вьиод газ »оа»» еМ гаяюиижюЮ

Редактор И. Шмакова

Заказ 108 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35> Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

Энергия излучения УФ-лампы, эВ

Предел обнаружения, Jlr эксперимент> азот

19,2 460

17, 3 381 .36,6 630

Составитель Е, Рожковская

Техред И.Дидык Корректор О. Кравцова

Изобретение относится к физико-химическим методам анализа и может быть использовано для контроля сверхчистых оптических материалов на основе монокристаллов фторидов щелочно-земельных металлов (ЩЗМ)

Способ определения коэффициента подвижности заряженных частиц газовой среды // 1605181

Изобретение относится к исследованиям направленных ионизированных потоков газовой среды и может быть использовано для определения характеристики газовой среды-коэффициента подвижности заряженных частиц при расчете и проектировании электрофильтров и других аналогичных устройств, основанных на использовании коронного разряда

Способ определения релаксационных переходов в полимерных материалах // 1596234

Устройство для измерения параметров масс-спектров // 1573408

Изобретение относится к масс-спектроскопии и может быть использовано в квадрупольных (монопольных) масс-спектрометрах для измерения и индикации параметров масс-спектров

Способ измерения парциального давления фтора // 1566277

Изобретение относится к измерению парциального давления газов, в частности фтора в насыщенных парах сложного состава, и может быть использовано при контролировании высокотемпературных процессов, в частности в МГД-генераторах, плазмохимии, а также в аналитических целях

Способ определения доли площади поверхности металла, занятой адсорбированной монослойной графитовой пленкой // 1543337

Изобретение относится к технической физике, в частности к физике поверхностных явлений

Масс-спектрометрический способ определения содержания иодистого метила в диметилкадмии // 1530981

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть использовано для контроля производства полупроводниковых элементов

Пламенно-ионизационный детектор // 1516939

Изобретение относится к газовой хроматографии, в частности к системам детектирования, применяемым для анализа сложных органических веществ, разделяемых хроматографической колонкой, и может быть использовано для решения аналитических задач

Устройство для измерения неметановых углеводородов в газах // 1511664

Изобретение относится к области газового анализа, в частности к анализу неметановых углеводородов в атмосфере

Устройство для контроля параметров электризации ионизированного потока газа // 1500926

Изобретение относится к технике измерения зарядов статического электричества и может быть использовано при разработке устройств для контроля электрического состояния ионизированного воздуха или другого газа, используемых для нужд метеорологии, охраны окружающей среды, медицины, а также при разработке нейтрализаторов зарядов статического электричества

Способ анализа микропримесей веществ в воздухе "ионозолер-2" // 2105298

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к способам анализа примесей веществ в газе, основанным на ионной подвижности

Способ анализа микропримесей в атмосферном воздухе // 2105299

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к способам анализа примесей в газе, основанным на ионной подвижности

Способ определения концентрации атомов и молекул в газах и устройство для его осуществления // 2109270

Способ анализа газов и устройство для его реализации // 2109278

Изобретение относится к газоаналитическим приборам непрерывного действия и может быть использовано в системах контроля технологической атмосферы в различных отраслях промышленности

Спектрометр ионной подвижности // 2117939

Способ анализа микропримесей вещества в газовых смесях // 2120626

Изобретение относится к области газового анализа и может быть использовано для обнаружения микропримесей веществ в газовых смесях, в частности, в атмосферном воздухе

Способ ионно-термической атомизации пробы и устройство для его осуществления // 2123686

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано при анализе природных и технологических вод, биопроб, геологических проб и воздуха

Счетчик ионов в газовой среде // 2131122

Фотоионизационный детектор для газовой хроматографии // 2132053

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и, в частности, к конструкциям детектора для газовых хроматографов

Способ ввода анализируемых ионов в рабочий объем анализатора гиперболоидного масс-спектрометра типа трехмерной ловушки // 2133519

Изобретение относится к гиперболоидной масс-спектрометрии и может быть использовано при разработке приборов данного вида с высокой чувствительностью и разрешающей способностью