Детектирование по сечениям ионизации

Детекторы сечения ионизации. Детектирование газов можно осуществить на основе поглощения ими радиоактивного излучения. Л еханизм процесса, проходящего в камере такого детектора, заполненного водородом в качестве газа-носителя, может быть представлен следующим образом [c.44]

Калибровка детекторов. Интенсивность сигнала детектора зависит как от свойств детектируемого соединения, так и от детектирующего устройства. Поэтому в принципе она может быть рассчитана, а следовательно, и положена в основу количественных изме- рений. Однако современное состояние теории детектирования позволяет делать такие расчеты лишь для небольшого числа типов детекторов. Так, например, для детектора по плотности концентрация анализируемого вещества может быть рассчитана по величине сигнала (например, по площади пика), если известна молекулярная масса применяемого газа-носителя. Для детектора по сечению ионизации количество вещества вычисляется по площади пика и сечению ионизации молекул анализируемых соединений и газа-носителя. [c.45]

Вследствие этого нулевая линия детектора по сечениям ионизации имеет ширину примерно 2A/q. Поэтому с помощью детектора можно определять только такие пики , высота которых больше чем А/у. Тогда предел детектирования составляет [c.138]

Значит, предел детектирования зависит не от величины фонового тока /о, а только от поперечных сечений ионизации газа-носителя и анализируемого вещества и числа ионизирующих частиц, излучаемых радиоактивным источником в ионизационное пространство в единицу времени. При точных количественных анализах необходимо учитывать, что расчет поперечных сечений ионизации молекул по формуле (1) является приближенным, так как при атом не принимаются во внимание связи между атомами. Кроме того, природа газа-носителя также оказывает влияние на эффективное поперечное сечение ионизации. Поэтому при высоких требованиях к точности анализа необходимо, как и при работе с другими детекторами, эмпирическое определение поперечных сечений ионизации или относительных поправочных коэффициентов. [c.138]

Методы основаны на индивидуальном характере степени ионизации различных газов, возникающей под воздействием какого-либо источника ионизации ((З-излучения или ультрафиолетового излучения). Существует три варианта метода электронно-захватный, по сечению ионизации и фотоионизационный. Методы не являются селективными и поэтому применяются либо для анализа бинарных смесей, либо для детектирования выделенных тем или иным способом (например, хроматографическим) компонентов анализируемого газа. [c.928]

Дается систематизированное изложение методов детектирования в газовой хроматографии, основанных на сравнении эффективных сечений ионизации, явлений захвата электронов, подвижности электронов и ионов в условиях несамостоятельного разряда в газах. Основное вни.мание уделяется анализу физических основ рассматриваемых методов, связям характеристик детектирования с параметрами опыта и вопросам оптимизации этих характеристик. [c.258]

Анализ уравнения (5.46) показывает, что детектор поперечного сечения ионизации принадлежит к типу массовых неразрушающих детекторов. Для случая углеводородов Бер подтвердил возможность теоретического предсказания поправочных коэффициентов при детектировании их детектором поперечного сечения ионизации [66] [c.56]

Возможность предсказания поправочных коэффициентов при детектировании аргоновым ионизационным детектором была проверена Ловелоком [72] для большой группы соединений, включающих -алифатические спирты, и-алифатические жирные кислоты и их метиловые эфиры, кетоны, простые эфиры и ароматические углеводороды. В другой статье [56] рассмотрены расхождения между рассчитанными и экспериментальными поправочными коэффициентами для спиртов. Такие несовпадения могут быть обусловлены протеканием других процессов, приводящих к отклонению от механизма, описываемого уравнением (5.56), в частности процессом непосредственной ионизации, пропорциональной поперечному сечению ионизации, что не учитывается упомянутым выше уравнением. Другим осложняющим фактором является то обстоятельство, что протекающие в детекторе процессы могут придавать основному механизму существенно иные особенности, обусловленные главным образом режимом работы, особенностями конструкции прибора и чистотой газа-носителя [23]. [c.60]

В дифференциальных детекторах измеряется изменение какого-либо свойства, обусловленное присутствием в газе-носителе определяемого компонента. Эти детекторы нуждаются в калибровке. Сигнал детектора зависит от природы детектируемого соединения и в принципе может быть рассчитан предварительно на основе известных свойств соединения с учетом системы детектирования. Однако недостаточное развитие теории больщинства детекторов и неясность механизма детектирования позволяют проводить такие расчеты лишь для некоторых типов детекторов, как, например, для детектора по плотности [9—10] и детектора поперечного сечения ионизации 111]. Поэтому в настоящее время для большинства детекторов проводится калибровка, которая выражается либо в построении калибровочных графиков зависимости сигнала от введенного количества, либо в нахождении поправочных коэффициентов. [c.5]

Детектирование по сечениям ионизации (режим тока насы-ш,ения) [c.33]

ДЕТЕКТИРОВАНИЕ ПО СЕЧЕНИЯМ ИОНИЗАЦИИ [c.39]

Как было показано, в случае облучения газа р-частицами при малых энергетических потерях наблюдается линейная связь частоты ионизующих столкновений с относительной концентрацией компонента бинарной смеси. Эту закономерность используют в методе детектирования по сечениям ионизации. [c.43]

Будем считать первый компонент смеси анализируемым веществом, второй — газом-носителем (элюентом). Абсолютные значения их сечений ионизаций обозначим соответственно Еа и 8э, а концентрацию анализируемого вещества — С. Тогда чувствительность детектирования, равная производной от тока по концентрации анализируемого вещества [c.43]

Предельные возможности метода детектирования определяются не только чувствительностью детектирования, но и флюктуациями начального сигнала. Поэтому необходимо знать флюктуации фонового ионизационного тока и их связь с параметрами опыта. Причины флюктуаций тока могут быть самыми разнообразными. Из формулы (2.14) следует, что случайные флюктуации давления и температуры, активности источника излучения и среднего значения сечения ионизации обусловливают соответствующие флюктуации фонового тока. [c.47]

Конструкции детекторов по сечениям ионизации и их исследования описаны в работах [36—39, 41—43]. Для ранних конструкций детекторов были характерны относительно большие объемы камер (от 0,5 до 5 см ), обеспечивающие более высокую ионизационную эффективность детектирования. В детекторах, как правило, применяли источники относительно жесткого р-излучения ( °5г, и др.). Формы камер были чаще всего с цилиндрической и плоскопараллельной конфигурацией электродов соответственно с цилиндрическими и дисковыми источниками р-излучения. [c.51]

В гелии наблюдается ионизация метастабильными атомами гелия — эффект Пеннинга. Поэтому детектирование по сечениям ионизации в чистом виде может быть получено лишь в смеси гелия, например, с водородом. Об использовании эффекта Пеннинга см. гл. 3. [c.51]

Если при детектировании по сечениям ионизации известны чувствительность детектора хотя бы к одному из определяемых веществ, а также сечения ионизации атомов, легко может быть определена чувствительность детектора к любому веществу. Действительно, отнощение чувствительностей к разным веществам равно отношению сигналов, соответствующих одинаковым концентрациям веществ. Из выражения (2.15) следует, что [c.53]

Простейший способ осуществления аргонового и гелиевого методов детектирования заключается в применении аргона или гелия как газа-носителя в детекторе по сечениям ионизации. Ток детектора в режиме насы- [c.57]

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 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]

При детектировании в режиме тока насыщения флюктуации тока описываются формулой (2.24). Поэтому ее можно принять для расчета минимальной детектируемой концентрации при использовании как метода детектирования по сечениям ионизации, так и аргоновых и гелиевых методов, осуществляемых без ионизационного усиления. [c.91]

Характер влияния примесей в газе-носителе на закономерности детектирования различен. Во-первых, примеси могут практически не влиять на характеристики детектирования, по крайней мере, в некоторых пределах изменения концентрации компонентов газовой смеси. В этом случае требуется знать верхний уровень содержания примесей и принимать необходимые меры к поддержанию нужной степени чистоты газа-носителя. Примером служит детектирование по сечениям ионизации. Изменение состава газа-носителя влияет на величину (хэ — а)/5э, определяющую сигнал детектора. Если это изменение не ухудшает точности хроматографического анализа (обычно относительная погрешность измерения составляет 1—5%), наличие примеси в газе-носителе не опасно. [c.169]

Ток насыщения детектора в случае применения гелия достигается при напряженности поля — 200 в см. В режиме тока насыщения экспериментально определялись зависимости сигнала детектора от концентрации анализируемых газов Нг, N2 и др., показанные на рис. 2. Поперечные сечения ионизации молекул водорода и атомов гелия близки. Поэтому детектирование водорода определяется в основном процессами ионизации водорода метастабильными атомами гелия. Во время детектирования более тяжелых газов сигнал на малые концентрации также обусловлен ионизацией метастабильными атомами гелия, но с увеличением концентрации сигнал детектора не достигает насыщения, как в случае с во- [c.55]

Такой рабочий режим носит название детектирование по сечению ионизации . Чувствительность при этом сравнима с чувствительностью хороших катарометров [22]. [c.61]

Таким образом, эффективное сечение Пеннинг-эффекта тем больше, чем меньше разница между энергией возбуждения ме-тастабильного состояния аргона и потенциалом ионизации металла. Это создает возможность детектирования паров ртути с высокой чувствительностью аргоновым детектором, так как потенциал ионизации ртути (10,43 эв) близок к энергии возбуждения аргона. [c.53]

Уровень информации об элементарных процессах различного типа, естественно, варьирует в широких пределах. Это связано с целым рядом факторов, таких как величина сечения процесса, кинематические характеристики, возможность. детектирования данных продуктов и т. п. Поэтому основные усилия экспериментаторов в этой области направлены на создание источников пучков с максимально возможной интенсивностью при хорошо охарактеризованном распределении (или с селекцией) внутренних и поступательных степеней свободы, а также детекторов с чувствительностью, достаточной для определения углового распределения продуктов рассеяния с анализом их распределения по скорости и состояниям. В этом отношении наилучшая детализация достигнута в исследованиях взаимодействия атомов щелочных металлов с галогенами и рядом галогеносодержащих соединений, которые характеризуются большими абсолютными значениями сечений (больше 10 А ), а также возможностью использования детекторов с поверхностной ионизацией. [c.110]

Источники с а-излучением (ВаВ) имеют то преимущество, что они создают существенно большую плотность ионизации, чем -источники той же интенсивности. Однако вследствие незначительной длины пробега а-излучения число п, а-частиц, излучаемых с поверхности источника в единицу времени, относительно мало. Поэтому детекторы по сечениям ионизации, снабженные а-источниками, имеют относительно высокий ионизационный ток /о и в соответствии с формулой (46) большую чувствительность. Однако их предел детектирования Ст1п, согласно формуле (49), относительно велик. Попадание КаВ в человеческий организм исключительно вредно для здоровья [допустимая максимальная концентрация в теле человека 0,2 мккюри (Раевский, 1956)]. [c.139]

Хотя чувствительность детекторов первой группы не очень высока, она все же на один или два порядка больше, чем чувствительность детекторов по теплопроводности. Детекторы первой группы обладают теми важными преимуществами, что их реакция на данное вещество может быть предсказана на основании известных поперечных сечений ионизации молекул. Теория поперечных сечений ионизации молекул была предложена Бете [9], развита далее Моттом, и Месси [10] и экспериментально подтверждена работами Отвоса и Стивенсона [11]. Применение этой теории дает возможность выполнять количественные анализы без предварительных калибровок. Первый детектор такого типа описан Дилом и его сотрудниками [1]. Бэр [2] провел критическое сравнение ионизационных детекторов с другими методами детектирования. [c.91]

Сигнал детектора зависпт от природы детектируелгого соедп-неиия и в принципе может быть рассчитан предварительно на основе известных свойств соединепия с учетом системы детектирования, Однако недостаточное развитие теории детектирования не позволяет проводить такие расчеты, и лишь для некоторых типов детекторов, как, например, для детектора плотности, детектора сечения ионизации и отчасти для детектора теплопроводности такие расчеты выполнимы. Поэтому в настоящее время для большинства детекторов проводится калибровка, которая выражается либо в построении калибровочных графиков зависимости сигнала от введенного количества вещества, либо в нахождении поправочных коэффициентов. [c.144]

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]

Представлениям о детектировании по подвижности электронов в слабых полях не противоречат данные, полученные при работе с другими газами-носителями. Примеси в криптоне и ксеноне детектируются так же, как и в аргоне. В гелии же осуществляется детектирование лищь по сечениям ионизации и на основе эффекта Пеннинга (выще отмечалось, что в гелии эффект Рамзауера отсутствует). [c.107]

Сигнал ФИД пропорционален концентрации соединения в пробе, поперечному сечению фотоионизации молекул пробы, интенсивности УФ-излучения и длине пути УФ-излучения в камере. Соответствующим выбором излучателя достигается некоторая селективность детектирования. Согласно теоретическим представлениям, соединения, у которых потенциал ионизации выше энергии фотона, не регистрируются, однако на практике, если применяется источник с а-излучением серии Лаймана, для молекул с энергией ионизации до 10,6 эВ наблюдается сигнал, который можно объяснить существованиехМ возбужденных колебательных состояний. [c.469]