Расширенный поиск
Тип корпуса
Переносной
Стационарный
Контролируемый газ
O2 - кислород
О3 - озон
H2 - водород
CO - оксид углерода
CO2 - диоксид углерода
SO2 - диоксид серы
Cl2 - хлор
N2 - азот
NO - оксид азота
NO2 - диоксид азота
NH3 - аммиак
H2S - сероводород
HCl - хлороводород
HCN - цианистый водород
HF - фтористый водород
Ex - горючие газы
CH4 - метан
C3H8 - пропан
C4H10 - бутан
C6H14 - гексан
C2H2 - ацетилен
C2H5OH - спирт
CH3OH - метанол
CH2=O - формальдегид
пары бензина
SH - меркаптан
SF6 - элегаз
фреон
пыль
С1 - С10 ПДК
CH - углеводороды
отравляющие вещества (зарин, зоман, V-газы)
биогаз
Новости:
08.09.15
Альтернатива Drager X-am 2000

Портативный переносной газоанализатор М-02 для контроля содержания концентраций мета... подробнее...

04.10.12
Новинка!!! Анализатор биогаза БИОГАЗ-5000 предназначен для точного мониторинга в областях применения биогаза подробнее...
27.09.12
Новый сигнализатор оксида углерода СОУ1

Современный дизайн корпуса сигнализатора, расширен температурный диапазон от -10 до +50˚С... подробнее...

31.08.11
Сертификат взрывозащищенности на газоанализаторы "Монолит" и "Монолит-2" Газоанализаторы "Монолит" и "Монолит-2" получили Сертификат соответствия, подтверждающий взрывоза... подробнее...
Наши клиенты

        СНСЗ



 

 

 

Фотоионизационное детектирование в газоаналитической технике

Идея использовать ток, возникающий в газовой смеси под действием  вакуумного ультрафиолетового (ВУФ) излучения, для измерения концентрации содержащихся в ней компонентов  появилась в начале 50-х годов прошлого века.  В первых фотоионизационных детекторах ВУФ-излучение возбуждалось в потоке инертного газа, в котором также происходила ионизация анализируемых компонентов, что было неудобно для практического применения.  В середине 60-х годов было предложено разделить объемы, где возбуждается излучение и происходит ионизация, и использовать для ионизации анализируемого газа отдельный источник излучения - отпаянную лампу, имеющую окно для вывода излучения. Первая подобная конструкция была описана в авторском свидетельстве  СССР, полученном А.С. Мироновым  в 1964 году. Спустя более 10-ти лет в США Дж. Дрисколл запатентовал аналогичную конструкцию, и  был создан первый серийный фотоионизационный детектор (ФИД) В наши дни тысячи  ФИД работают в газовых хроматографах и газоанализаторах.

Работа ФИД

Для того чтобы ФИД можно было использовать для детектирования данного компонента, обязательно  выполнение следующего условия:

                                                   Ei < Еp,

 где  Еi - энергия ионизации компонента,
        Еp -  энергия фотонов, излучаемых ВУФ-лампой.

Чувствительность ФИД зависит от структуры молекулы ионизуемого  компонента и различается в десятки раз для разных веществ.  При использовании ФИД в газовой хроматографии необходимо, чтобы газ-носитель не ионизовался под действием излучения лампы. Фотоионизационное детектирование примесей в воздухе основано на том, что энергия фотонов, излучаемых ВУФ-лампой, достаточна для ионизации большинства наиболее часто встречающихся загрязнителей, но недостаточна для ионизации  компонентов чистого воздуха (кислорода, азота, воды, двуокиси углерода, аргона). Поэтому при пропускании воздуха через ФИД его токовый сигнал определяется концентрацией загрязнителей, присутствующих в воздухе. Принцип действия  ФИД обеспечивает этому детектору ряд преимуществ по сравнению с детекторами других типов. Фотоионизация происходит в объеме,  и внутренняя поверхность ионизационной камеры свободна от химических реакций, которые могли бы влиять на результаты измерений. Этим   ФИД  отличается  от термокаталитического  и  полупроводникового сенсоров, которые подвержены  воздействию каталитических ядов, например, серосодержащих  веществ. ФИД легко переносит большие концентрационные перегрузки в отличие, например, от   электрохимических сенсоров, При измерении органических веществ в воздухе ФИД и пламенно-ионизационный детектор (ПИД)  имеют близкие характеристики (кроме С1  -   С2). Преимущество  ФИД  состоит в более простой конструкции прибора, использующего детектор, поскольку ФИД не  требует применения пламени и дополнительных газов. 

Применение

ФИД измеряет  концентрацию  многих веществ в воздухе при их содержании от нескольких  мг/м3.  Это позволяет использовать переносные  фотоионизационные газоанализаторы для контроля воздуха рабочей зоны. Быстродействие ФИД (3 - 5 секунд) дает возможность применять  приборы  с  этими детекторами для поиска утечек, определения мест отбора проб  воздуха для последующего анализа. В последнее время  расширилось применение ФИД в стационарных приборах, в том числе для контроля  воздуха рабочей  зоны и выбросов. Фотоионизационные газоанализаторы  выпускаются как во взрывозащищенном исполнении, так и без средств взрывозащиты.

Источники излучения

Важнейшим элементом фотоионизационного детектора  является источник ВУФ-излучения (лампа), который определяет чувствительность детектирования и  обеспечивает некоторую селективность. К лампе предъявляется ряд жестких требований, касающихся срока службы,  стабильности светового потока, потребляемой мощности и т.д.   Состав спектра, излучаемого лампой, зависит  от  газового заполнения и материала окна лампы. В основном  применяются лампы, в которых в качестве рабочего газа используется криптон, а материалом окна является фторид магния. Такие лампы  излучают фотоны с энергией 10,02 и 10,64 эВ.  Применяются два способа питания  ВУФ-ламп:  постоянным током (тлеющий разряд) и переменным током высокой частоты (безэлектродный разряд).  Лампы тлеющего разряда содержат электродную систему. В лампах криптонового  или ксенонового наполнения электродную систему иногда выполняют из титана. В процессе работы происходит распыление титана и поглощения его парами  молекулярных примесей, содержащихся в объеме лампы. Благодаря этому лампа тлеющего разряда  работает стабильно в течение длительного времени (тысячи  часов), сохраняя при этом постоянный состав спектра. В высокочастотных безэлектродных лампах нет такого эффективного поглотителя, и  поэтому они имеют худшую стабильность и меньший срок службы. Достоинством безэлектродных ламп является меньшее энергопотребление. Поэтому некоторые, в основном  иностранные фирмы применяют их в портативных приборах. В разработку  отечественных ВУФ-ламп для фотоионизации большой вклад внесли Л.П. Шишацкая и С.А. Яковлев, благодаря которым стало возможным появление в нашей стране фотоионизационных приборов. Широкое распространение фотоионизационных приборов стимулировало развитие источников ВУФ-излучения.  Были разработаны источники, обеспечивающие повышенную селективность детектирования, многолучевые лампы, лампы с увеличенным сроком службы. В настоящее время готовится к выпуску новое поколение фотоионизационных ламп, при разработке которых учтен многолетний опыт применения фотоионизационных детекторов в аналитическом приборостроении.