介质阻挡放电电离检测器
BID的特点
BID 探测器采用了岛津的专有技术,该技术通过新的介电屏障放电等离子体实现电离。
它比传统检测器灵敏度更高,能够检测出FID、TCD等通用检测器难以测定的成分,并且能保持长期稳定性。
有机化合物 | 高达 0.1 ppm (高达 1.5 pg/秒) |
(使用氢气) |
|
除载气外的所有化合物 | 高达 10 ppm | ||
電离检测器 |
除氦和氖之外的所有化合物 | <0.1 百万分之一 (<1.0 皮克/秒) |
*) 这取决于测量条件和样品。
按照岛津分析示例。
秘密是...
传统放电电离检测器
用激发氦离子化样品的检测器是众所周知的。例如,脉冲放电光电离检测器 (PDD) 可定量样品,如下所示。
- 1在氦气中的放电电极之间施加高压脉冲,产生放电。
- 2 He分子由于放电而跃迁到激发态。随后,在返回基态的过程中,它们释放出能量范围很广(17.7 eV)的紫外光。
- 3紫外线的光能会剥离样品中的电子,使其电离。
(M→M ++ e-)
(!) He的辐照能量高达17.7 eV,能够电离除Ne之外的所有样品。 - 4产生的电子被电极吸收,并以电流的形式被检测出来。
专有 BID 技术
岛津所将自己的专利技术与传统的检测器相结合,开发出了BID技术。岛津专利技术的特点如下。
(1)介质阻挡放电系统
放电发生时,用于产生放电的放电电极被电介质(石英玻璃)覆盖。用电介质覆盖具有以下优点。
- 限制放电电流,抑制因大电流引起的电极和放电室的过热,形成稳定的放电。(产生的等离子体温度较低,接近室温。)
- 由于电介质的存在,放电产生的等离子体不会与电极接触,因此不会发生因溅射而损坏电极,从而具有出色的长期稳定性。
如上所述,介质阻挡放电在非常低的气体温度下(接近室温)产生等离子体。即使等离子体与皮肤接触,也几乎感觉不到热。这种低发热量的特点是等离子体产生部件的温度波动受到抑制,这有助于最大限度地减少检测器输出噪声。
(2)专利旁通排气管技术!专利号:05136300
等离子发生部件与电荷收集器之间连接有旁通排气管,该结构确保将用于等离子发生的部分放电气体排出。
为了保持放电气体的纯度,等离子发生部处的放电气体流量最好在一定以上。同时,如果电荷收集部的放电气体流量过多,则样品气体会不经意地被稀释。因此,安装旁通排气装置可控制流向电荷收集部的流量,同时保持等离子发生部处的流量。
- 分析示例:
- →通过 GC-BID 分析SF6绝缘气体
研究人员的评论
介质阻挡放电是一种古老的技术,自所谓的无声放电时代以来就一直使用。但是,对放电产生的大气压等离子体的理解最近才取得进展。将大阪大学合作研究的大气压等离子体信息与岛津的精密测量技术相结合,实现了利用这些放电特性的高灵敏度电离检测器。我们想借此机会向从一开始就参与研究和开发的大阪大学北野胜久副教授表示感谢。
新田圭
(基础技术研究所,
岛津制作所