一、原理简介
氢离子火焰检测器(Flame Ionization Detector, FID)是气相色谱仪中常用的一种检测器,主要用于检测有机化合物。它的工作原理基于在高温氢气/空气火焰中,有机化合物会发生离子化放出电子的过程。
1、FID的基本结构
- 燃烧器: 内部有一个小型燃烧池,燃烧池顶端有一个喷嘴,从喷嘴喷出氢气和空气的混合物,形成一个扩散火焰。
- 点火装置: 如电极或加热线圈,用于点燃氢气/空气混合物。
- 集电极: 一对对称设置的金属电极,位于燃烧池正上方的火焰区域内。通常正极电压为几百伏。
- 电流传感器和放大电路:连接集电极,用于测量火焰离子电流的大小。
2、FID的工作原理
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载气将样品气体带入燃烧器。
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氢气和空气混合气体形成的氢气/空气扩散火焰的高温环境(约2000℃)。
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有机化合物在这种高温下发生热离子化,产生正离子和自由电子。
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施加到集电极上的电位差使火焰中的正离子向集电极移动,同时自由电子也沿相反方向运动,形成离子电流。
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离子电流被电流传感器和放大电路检测并放大,产生与有机化合物浓度成正比的电信号输出。
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无机气体几乎不产生离子,因此FID对无机气体不敏感,具有很高的选择性。
FID由于检测灵敏度高、线性范围宽、对大多数有机化合物有良好响应等优点,被广泛应用于石油、天然气、环境监测等领域的有机化合物分析中。但它不能检测无机化合物,也不适合检测低分子量的烷烃类和卤代烃类化合物。
二、硬件方案
1、设计方案
氢离子火焰检测器(FID)的电流传感
