Ионизационный датчик Советский патент 1976 года по МПК G01N27/62 

Изобретение относится к области аналитической химии и может найти применение при разработке аналитических приборов, например газоанализаторов, хроматографов.

Известны ионизационные датчики, содержащие потенциальный и измерительный электроды, штуцер для ввода анализируемого газа, источник ионизации, служащий, как правило, потенциальным электродом, размещенные в ионизационной камере. Эти датчики не эффективны, иоскольку они имеют невысокий порог чувствительности, маленький линейный диапазон; кроме того, они инерционны и нестабильны.

Ограничение порогового значения чувствительности вызвано возникновением начального тока при ионизации газа-носителя и его нестабильностью. Нестабильность создает шум, ограиичивающий минимальный уровень полезного сигнала. К тому же в известных конструкциях зона захвата электронов совпадает с зоной регистрации. Такое совмещение приводит к тому, что образованные за счет ионизации газа-носителя электроны ускоряются полем, а вероятность их захвата анализируемым газом уменьшается. Уменьшение ноля ухудшает условия регистрации полезного сигнала. Поэтому в известных конструкциях не достижимы одновременно оптимальные условия захвата и регистрации.

Формирование полезного сигнала нри наличии начального тока ограничивает пропорциональную область реакции в отсутствие анализируемой примеси, при данных условиях анализа устанавливается определенное распределение заряда в чувствительном объеме ионизационной камеры. Появление в чувствительном объеме анализируемой примеси нарушает установившееся распределение заряда. Время восстановления определенного распределения заряда достаточно велико, что приводит к существенной нестабильности и инерционности.

Целью изобретения является повышение

эффективности датчика путем устранения указанных недостатков. Поставленная цель достигается за счет того, что источник ионизации устанавливается в щтуцере для ввода анализируемого газа, причем сечение отверстия в штуцере для подачи газа в измерительный промежуток таково, что обеспечивает линейную скорость газа, достаточную для выноса образовавшихся ионов в этот промежуток.

Ма чертеже показан предложенный ионизационный датчик.

Датчик содержит цилиндрическую ионизационную камеру 1, измерительный 2 и потенциальный 3 электроды, штуцер 4 для ввода

анализируемого газа, источник ионизации

3

(радиоактивный источник излучения) 5, установленный в штуцере для ввода анализируемого газа.

Работает датчик следующим образом. Газноситель, подводимый к штуцеру 4, ионизируется источником ионизации 5, образуя ноложительные ионы и электроны. Линейная скорость молекул газа-носителя такова, что легкие электроны не выносятся из штуцера и не регистрируются полем мел-еду измерительным 2 и потенциальным 3 электродами. При попадании в зону иоиизадии веществ, захватывающих электроны, или полярных веществ образуются тяжелые отрицательные ионы или комплексы ионов, которые, не рекомбинируя, выносятся потоком газа-носителя в зопу регистрации, образуя сигнал.

Результаты испытаний датчика показали его высокую эффективность.

Ф о р м у ,:i а п 3 о б р е т е и и я

Ионизационный датчик для селективного безреко.мбинационного анализа газов, содерл ащий потенциальпый и измерительный электроды, образующие измерительный промежуток, штуцер для ввода анализируемого газа и иоиизационную камеру с источником ионизации, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности датчика, источник ионизации установлен в штуцере, приче.м сечение отверстия в штуцере для подачи газа в измерительный промежуток таково, что обеспечивает линейную скорость газа, достаточн - 0 для выноса образовавшихся ионов в этот промежуток.

Сигнал

ды-ход газц