ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Детектирование в режиме тока насыщения из "Радиоионизационное детектирование в газовой хроматографии" Формула (3.7) — это формула Платцмана. Вначале она была получена эмпирически [46, 47], а затем выведена Кнаппом и Мейером [44]. [c.59] Кнапп и Мейер предполагали, что при условиях, близких к нормальным, существуют в основном метастабильные молекулы, а не атомы. Это предположение лишь уточняет смысл констант ki и kd, но не изменяет вида формулы (3.7). [c.59] С ростом концентрации анализируемого вещества сигнал детектора стремится к пределу. Физически это означает, что он не может превысить значение /тег маке, получаемое при ионизации молекул анализируемого вещества всеми метастабильными атомами. [c.59] Таким образом, сигнал детектора должен быть пропорционален фоновому току, т. е., как и для детектора по сечениям ионизации, пропорционален активности источника. Следовательно, для аргоновых и гелиевых детекторов, работающих в режиме тока насыщения, способы увеличения чувствительности (уменьшения Смин) аналогичны тем, которые описаны выше для детекторов по сечениям ионизации. [c.60] Автором Проведено исследование гелиевого метода детектирования при малых энергетических потерях излучения [48, 49]. Полученные результаты позволяют сравнить эффективность двух методов детектирования — по сечениям ионизации и с применением эффекта Пеннинга в гелии. В исследованиях использовался детектор с плоскими электродами, расположенными на расстоянии 1 мм друг от друга. Одним из электродов был тритиевый источник, обеспечивавший ток насыщения 1,3-10- а в водороде и гелии при нормальных условиях. Типичный вид зависимости сигнала детектора от концентрации анализируемого вещества показан на рис. 11. Сечения ионизации молекул водорода и гелия очень близки. Это подтверждается, в частности, совпадением значений токов насыщения в этих газах. [c.61] Детектирование водорода поэтому определяется только ионизацией метастабильными атомами гелия. Хорошая линеаризация зависимости сигнала детектора от концентрации водорода в обратных координатах указывает на выполнимость формулы Платцмана (см. рис. И, б). [c.62] При детектировании газов, сечения ионизации которых выше сечения ионизации гелия, отклик на малые концентрации анализируемого вещества также обусловлен ионизацией метастабильными атомами гелия. Однако с ростом концентрации вещества сигнал детектора не стремится к насыщению, как при детектировании водорода, а приближается к асимптоте (см. рис. И, а), угол наклона которой определяется значением (5а—5э/5э) [см. уравнение (3.12)]. Это хорошо видно из кривой для азота. Кажущаяся эффективность ионизации метастабильными атомами гелия существенно выше эффективности ионизации р-частицами (tgal tga2). Измерения, проведенные для водорода, азота, кислорода и окиси углерода, показали, что эффект Пеннинга повышает чувствительность детектирования в сравнении с детектированием по сечениям ионизации на два порядка и более. Однако эффективность процессов образования метастабильных атомов р-излучением трития достаточно низка. Отношение сечений возбуждения метастабиль ного уровня и ионизации гелия р-частицами 5те / э, рассчитанное как отношение максимального сигнала детектора по водороду к фоновому току [см. уравнение (3.10)], составляет примерно 0,2. Таким образом, увеличение чувствительности более чем на два порядка в результате эффекта Пеннинга полностью обусловлено высоким отношением констант скорости ki kd или, другими словами, большим временем жизни метастабильных атомов в чистых газах. [c.62] Детектирование в аргоне характеризуется аналогичными закономерностями. Однако высокое значение сечения ионизации аргона определяет больший, чем в гелии, фоновый ток и большие флюктуационные шумы при прочих равных условиях. [c.62] Первые аргоновые детекторы, описанные Лавлоком, работали в режиме тока насыщения. Позднее им же было предложено использовать режим ионизационного усиления [50—53]. [c.62] Вернуться к основной статье