氫火焰離子化檢測器的工作原理是什么？

來源：泰州市華晨儀器有限公司 2022年11月17日 09:23

　　氫火焰離子化檢測器（FID)是以氫火焰為能源，使被測織分離子化生成正、負離子，通過對收集到的離子流的諧量進行定量分析的儀器。該檢測器由氫氧火焰和置于火焰上、下方的國筒狀收集極及圓環發射極、測量電路等組成。為提高收集效果，收集極與噴嘴間間距不超過10mm。在兩極間加100~300V的電壓，形成直流電場，當樣品組分從色譜柱流出后，由載氣攜帶與氫氣匯合從噴嘴噴出，與流入離子室的空氣相遇，經引燃開始燃燒、樣品組分在火焰中經化學電離形成正離子和電子，在直流電場作用下，正離子和電子各向極性相反的電極定向運動，并產生微電流傳號，在一定范圍內，此電流大小與單位時間內進入火焰的組分質量成正比。

　　氫火焰離子化檢測器是使樣品和載氣通過燃燒的氫氣-空氣火焰，以氫火焰生成的熱量為能源，進入檢測器的載氣中的有機雜質和流失的固定液發生化學電離(載氣本身不發生電離)，生成正、負離子和電子。在電場的作用下，正離子移向收集極(負極)，負離子和電子移向極化極(正極)，形成微電流，經放大器放大后產生信號，即為基線。通過基線調零，當分離后的組分進入檢測器時，氫火焰中因增加了組分電離的正、負離子和電子，而產生了組分信號。該信號的大小與進入檢測器中該組分的質量成正比，這就是FID的定量依據。

氫火焰離子化檢測器結構：

　　氫火焰離子化檢測器的結構氫火焰離子化檢測器（FID）由電離室和放大電路組成，分別如下圖，(b)所示。 FID 的電離室由金屬圓筒作外罩，底座中心有噴嘴;噴嘴附近有環狀金屬圈(極化極，又稱發射極)，上端有一個金屬圓簡(收集極)。兩者間加 90～300V 的直流電壓，形成電離電場加速電離的離子。收集極捕集的離子硫經放大器的高組產生信號、放大后物送至數據采集系統；燃燒氣、輔助氣和色譜柱由底座引入；燃燒氣及水蒸氣由外罩上方小孔逸出。

氫火焰檢測器特點：

(1)氫火焰離子化檢測器是一種典型的質量型檢測器，測量的是氣相色譜載氣中某組分的質量變化速度，響應值與單位時間內某組分進入檢測器的質量成正比，峰面積與載氣流無關。

(2)氫火焰離子化檢測器對有機化合物具有很高的靈敏度，但對無機氣體、水、二硫化碳、等含氫少或不含氫的化合物靈敏度較低，甚至不響應。

(3)氫火焰離子化檢測器結構簡單、性能優異、穩定可靠、操作方便、響應迅速，因此經過40多年的發展，其結構仍無實質性的變化。

(4)氫火焰離子化檢測器比濃度型檢測器的靈敏度高出近3個數量級，檢測下限可達10-12g。

(5)氫火焰離子化檢測器需要用到3種氣體：作為載氣的氮氣，作為可燃氣體的氫氣，作為助燃氣的空氣。這3種氣體的流速和配比參數為：氮氣∶氫氣=1∶(1～1.5)，氫氣∶空氣=1∶10。

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