Полупроводниковый детектор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (1) 949463 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 21 ° 11. 79 (21) 2854677/18-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 0708.82. Бюллетень ¹ 29 (51)M Кл з

G 01 N 27/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 543.274 (088. 8) Дата опубликования описания 07.08 ° 82

Ю (72) изо (71) (5 4 ) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ДЕТЕКТОР

Изобретение относится к аналитической технике, в частности хроматографии и предназначено для количественного анализа компонентов смесей.

Известно устройство, осуществляющее полупроводниковое детектирование для газовой хроматографии, состоящее из полупроводникового детектирующего элемента, который является катализатором для реакции взаимодействия анализируемого вещества с газом-носителем. Детектирование осуществляют по изменению электрофиэических свойств 1).

Недостатком этого устройства является низкая чувствительность.

Известен полупроводниковый детектор для хроматографии, состоящий иэ корпуса, патрубка для ввода потока газов и чувствительного элемента, представляющего собой пленки катализаторов ZnO и Т10>. Электрофизические параметры указанных пленок меняются в процессе каталитической реакции (2).

Однако известное устройство не обладает высокой чувствительностью и может быть применено только для тех веществ, которые вступают в ка-, талитическую реакцию с газом-носителем в приссутствии полупроводникового катализатора, что ограничивает область его применения.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является полупроводниковый детектор, например, для хроматографа, содержащий корпус, в котором размещен подключенный к источнику тока и включенный в измерительную схему транзистор, покрытый веществом, взаимодействующим с анализируемым компонентом (3).

Это устройство не обладает также достаточной чувствительностью.

Цель изобретения — повышение чувствительности, а также расширение спектра детектируемых соединений.

Поставленная цель достигается тем, что в полупроводниковом детекторе, например, для хроматографа, содержащем корпус, в котором размещен подключенный к источнику тока и включенный в измерительную схему транзистор, покрытый веществом, взаимодействующим с анализируемым компонентом, в качестве вещества, взаимодействующего с анализируемым компонентом, использован феррицианид металла. Проводимость трехслойной полупроводниковой структуры резко меняется под влиянием адсорбции.

949463

Формула изобретения б

Ф

Дополнительное увеличение чувствительности детектора достигается тем, что чувствительный элемент включа- . ется по схеме с подачей постоянного напряжения смещения на среднюю область трехслойной полупроводниновой структуры — базу транзистора, а также облучением чувствительного элемента видимым светом во время детектирования.

На чертеже изображено предлага- 10 емое устройство.

Устройство состоит из корпуса 1, с кварцевым окном для подсветки 2, в котором находится чувствительный элемент 3. В ячейку 4 по патрубку ввода 5 поступают исследуемые вещества после их разделения на хроматографической колонке. На чувствительный элемент 3, выполненный в виде транзистора, нанесен слой 6 комп- 20 лексообразователя, вещества, взаимодействующего с анализируемым компонентом. Этим веществом является феррицианид металла. Транзистор включен в цепь постоянного тока, содержащую . 25 источник 7 напряжения. Дополнительное повышение чувствительности детектора для анализа следовых количеств примесей достигается путем подачи постоянного напряжения смещения на среднюю область чувствительного эле мента с помощью дополнительного источника 8 постоянного напряжения.

Изменения проводимости чувствитель ного элемента в результате адсорбции анализируемого вещества фиксируются измерительной схемой 9.

Устройство работает следующим образом.

Анализируемое вещество в виде раствора или газа поступает через 40 патрубок 5 в ячейку 4, в которой находится чувствительный элемент 3.

При взаимодействии адсорбента с струк турой, проводимость последней из>меняется от уровни, соответствую- 45 щего растворителю, до уровня, соответствующего взятой концентрации исследуемого вещества. Сигнал снимается по изменению проводимости с помощью измерительнай схемы 9 и регистрируется самопишущим прибором.

Для получения количественного результата чувствительный элемент градуируется путем введения известных концентраций веществ.

Данный детектор характеризуется чувствительностью до 10 об.% в случае, например, гидроперекисей углеводородов и значительно большей областью линейности.

Это позволяет количественно анализировать следовые количества различных веществ в газовых и жидкостных смесях до 10 об.Ъ, а также производить измерения концентраций газов, растворенных в жидкостях, в широком диапазоне.

Использование предлагаемого детектора для хроматографии черезвычайно перспективно вследствие высокой чувствительности, простоты недеструктивного характера анализа компонентов смесей, возможности эксплуатации в практически любых средах, жидких и газовых, в широком диапазоне температур от -60 до +150 С.

Полупроводниковый детектор, например, для хроматографа, содержащий корпус, в котором размещен под-. ключенный к источнику тока и включенный в измерительную схему транзистор, покрытый веществом, взаимодействующим с анализируемым компонентом, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности детектора, в качестве вещества, взаимодействующего с анализируемым компонентом, использован феррицианид металла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции 9 2098575, кл. G 01 N 27/00, опублик.1960.

2. Авторское свидетельство СССР

9 238871, кл, G 01 N 31/08, 1966.

3. Патент Японии 9 50-10756, кл. G 01 N 27/02, опублик.1975 (про-. тотип).

ВНИИПИ Заказ 5735/30

Тираж 887 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул.Проектная.4