Способ анализа микропримесей веществ в газах
Владельцы патента RU 2328729:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский физико-технический институт (государственный университет)" (RU)
Грознов Иван Николаевич (RU)
Мишенин Юрий Александрович (RU)
Изобретение относится к области электротехники, в частности к способу газового анализа для обнаружения микропримесей веществ в газах, в частности в хроматографии или при анализе атмосферного воздуха при создании детекторов микропримесей. Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности анализа за счет увеличения числа параметров управления разделяющим полем. Способ анализа заключается в ионизации микропримесей веществ в потоке анализируемого газа, разделении ионов в импульсном периодическом электрическом поле, отборе ионов и их регистрации, при этом в качестве управляющих параметров разделяющего поля помимо пикового напряжения в импульсе Uмах и периода следования импульсов Т используются длительность импульса τ и скважность τ/Т. За счет чего повышаются возможности управления положением дрейфспектра и составляющих его отдельных пиков на оси смещающего поля, что соответственно повышает чувствительность и селективность анализа микропримесей в газах. 2 ил.
Изобретение относится к газовому анализу и может использоваться для обнаружения микропримесей веществ в газах, в частности в хроматографии или при анализе атмосферного воздуха.
Известен способ анализа микропримесей веществ в газах, заключающийся в ионизации исследуемого газа, разделении образовавшихся ионов в переменном периодическом несимметричном по полярности электрическом поле, отборе и регистрации ионов (Буряков И.А., Крылов Е.В., Солдатов В.П. А.С. № 1485808, МКИ G01N 27/62, БИ 1989, № 16).
Недостатком данного способа является слабая возможность управления процессом разделения ионов, поскольку на практике при фиксированной частоте ω генератора ассиметричных колебаний единственным параметром управления остается амплитуда колебаний Umax.
Технической задачей настоящего изобретения является повышение чувствительности анализа и разрешающей способности способа путем увеличения числа параметров управления разделяющим полем.
Решение указанной задачи в способе анализа микропримесей веществ в газах, включающем ионизацию исследуемого газа, разделение образовавшихся ионов в ассиметричном по полярности электрическом поле, отборе и регистрации ионов, достигается тем, что в камере разделения создают импульсное периодическое ассиметричное поле высокого напряжения. При этом используют высоковольтные импульсы напряжением Umax и длительностью τ, следующие друг за другом через время Т-τ, где Т - эффективный период прикладываемого импульсного поля. Генератор импульсов построен так, что автоматически усредняет к нулю интеграл функции электрического поля за время Т. Такая схема создания ассиметричного поля позволяет в качестве управляющих параметров помимо Umax и Т использовать длительность импульса τ и скважность τ/Т. При этом длительность импульса τ ограничивается максимальным напряжением и зазором между электродами разделяющей камеры, а ширина дрейфспектра на оси компенсирующего поля и положения отдельных пиков зависят от величины Umax нелинейно и линейно: от длительности импульса τ, от скважности τ/Т при заданной частоте генератора импульсов и от частоты генератора при заданной скважности.
Таким образом, величина компенсирующего поля в дрейфспектрометрии нелинейной подвижности в указанном способе зависит не только от частоты следования импульсов (аналог - частота колебаний ω) и пикового напряжения Umax (аналог - амплитуда колебаний Umax периодического ассиметричного поля), но и от длительности импульса τ и скважности следования импульсов τ/Т.
На фиг.1 представлены управляющие параметры при обычном высоковольтном периодическом асимметричном поле. На фиг.2 представлены управляющие параметры при высоковольтном импульсном поле.
Способ анализа микропримесей веществ в газах, включающий ионизацию исследуемого газа, разделение образовавшихся ионов в периодическом электрическом поле, отборе и регистрации ионов, отличающийся тем, что разделяющее ассиметричное по полярности электрическое поле создается не наложением синусоидальных колебаний, формирующих периодическую функцию заданной формы, а серией периодически следующих высоковольтных импульсов, при этом в качестве управляющих параметров помимо пикового напряжения Umax и частоты следования импульсов 1/Т, где Т - период прикладываемого импульсного поля, используются длительность импульса τ и скважность τ/Т.
