Возбуждение - аргон
Cтраница 1
Возбуждение аргона в обычных электрических полях происходит, главным образом, вблизи анода, и, поскольку аргон является преобладающим компонентом газовой среды, получается высокая концентрация Аг с энергией 11 6 эв. При возвращении в устойчивое состояние Аг дает ультрафиолетовое излучение. В результате взаимодействия Аг с примесями в газе возникает дополнительный фоновый ток. При попадании вещества в зону, богатую метастабильным аргоном Аг, оно ионизируется, и детектор производит сигнал. [1]
Возбуждение аргона в обычных электрических полях происходит, главным образом, вблизи анода, и, поскольку аргон является преобладающим компонентом газовой среды, получается высокая концентрация Аг с энергией 11 6 эв. При возвращении в устойчивое состояние Аг дает ультрафиолетовое излучение. В результате взаимодействия Аг с примесями в газе возникает дополнительный фоновый ток. При попадании вещества в зону, богатую метастабилъным аргоном Аг, оно ионизируется, и детектор производит сигнал. [2]
Возбуждение аргона в детекторе обычно происходит под влиянием fi - частиц 90Sr и сильного электрического поля. В результате получается высокая концентрация частиц аргона с энергией 11 6 эв. Большинство органических соединений имеет потенциал ионизации меньше 11 эв и поэтому они могут анализироваться с помощью аргонно-ионизационного детектора. [3]
Энергия возбуждения аргона ( 11 6эв) намного выше энергии ионизации органических соединений ( кроме метана), что является причиной высокой чувствительности при их определении. [4]
Вещества, потенциалы ионизации которых превышают энергию возбуждения аргона ( 11 7 эв), не ионизируются метастабильными атомами аргона, а лишь гасят их энергию возбуждения и вызывают сравнительно небольшое уменьшение ионизационного тока. Это обстоятельство можно использовать при определении следов газообразных органических примесей в этих веществах, к которым относятся важнейшие неорганические газы, например N2, 02, Н2, а также С02 СОиметан. [5]
Вещества, потенциалы ионизации которых превышают энергию возбуждения аргона ( 11 7 эв), не ионизируются метастабильными атомами аргона, а лишь гасят их энергию возбуждения и вызывают сравнительно небольшое уменьшение ионизационного тока. Это обстоятельство можно использовать при определении следов газообразных органических примесей в этих веществах, к которым относятся важнейшие неорганические1 газы, например N2, 02, Н2, а также С02 СО и метан. [6]
В приведенном выше анализе закономерностей детектирования в режиме ионизационного усиления предполагалось, что эффективность возбуждения аргона до метастабильного состояния определяется только температурой, давлением в камере детектора и напряженностью электрического поля. [7]
В приведенном выше анализе закономерностей детектирования в режиме ионизационного усиления предполагалось, что эффективность возбуждения аргона до метастабилыюго состояния определяется только температурой, давлением в камере детектора и напряженностью электрического поля. [8]
 |
Схема системы с капилляром при использовании бета-иопнзацпонного детектора. [9] |
Участок наибольшей напряженности поля расположен вблизи анода, и только в этой части происходит ускорение электронов до потенциалов, достаточно высоких для возбуждения аргона в метастабильное состояние. Поэтому только этот участок работает, как эффективный объем детектора. [10]
 |
Схема системы с капилляром при использовании бета-ионизационного детектора. [11] |
Участок наибольшей напряженности поля расположен вблизи анода, и только в этой части происходит ускорение электронов до потенциалов, достаточно высоких для возбуждения аргона в метастабильное состояние. Поэтому только этот участок работает, как эффективный объем детектора. Продувка детектора аргоном помогает снизить эффективный объем детектора ввиду того, что поток аргона быстро уносит из детектора компоненты, выходящие из колонки, предотвращая обратную диффузию молекул пробы к аноду. Если поверхность анода мала, эффективный объем составляет всего несколько микролитров; этим обеспечиваются необходимый в случае колонок Голея микрообъем детектора и быстрота срабатывания. При этом может быть использована описанная выше усилительная и регистрирующая система. В случае бета-ионизационного детектора можно применять меньшие сопротивления, так как величина сигнала значительно выше, чем в случае пламенно-ионизационного детектора. [12]
Однако при определении таких газов, как Н2, 02, N2, СН4, возникают известные трудности, поскольку энергия их ионизации выше энергии возбуждения аргона. По этой причине для всех неорганических газов, а также и для метана, чувствительность детектора весьма мала. [13]
Работа этого детектора основана на способности атомов благородных газов возбуждаться до метастабильного состояния, в котором они остаются до столкновения с атомами или молекулами, имеющими более низкие потенциалы ионизации, чем потенциал возбуждения благородного газа. Поскольку потенциал возбуждения аргона равен 11 6 эв, он будет ионизировать большинство органических соединений ( за исключением углеводородов с одним и двумя атомами углерода), но не будет ионизировать такие неорганические газы, как кислород, азот, двуокись углерода, ибо их потенциалы ионизации слишком высоки. В этом случае, однако, необходимы большие пробы и все преимущества детектора не используются. Однако гелий должен быть очень чистым, причем детектор теряет селективность сигнала, что часто может представлять преимущество ( см. гл. [14]
Два процесса, на которых основана работа аргоновых детекторов, могут быть использованы многими другими способами, отличными от описанных. Электроны ускоряются для возбуждения аргона не только статическим электрическим полем, но также и переменным магнитным полем или в результате влияния радиочастотного поля. [15]
Страницы: 1 2