CN104870992A - 带有多个结合的偏压电极/集电极的脉冲放电氦电离检测器 - Google Patents

带有多个结合的偏压电极/集电极的脉冲放电氦电离检测器 Download PDF

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Abstract

带有多个结合的偏压电极/集电极的用于气相色谱分析的脉冲放电氦电离检测器。

Description

带有多个结合的偏压电极/集电极的脉冲放电氦电离检测器
技术领域
本发明关于用于气相色谱分析(gas chromatograph)的脉冲放电氦电离检测器(detector)以及使用的方法。更具体而言，本发明涉及一种带有多个结合的偏压电极/集电极(bias/collecting electrode)的用于气相色谱分析的脉冲放电氦电离检测器，并且涉及使用的方法。
背景技术
用来检测特定化合物的存在的气相色谱分析系统包括广为人知地使用的电离检测器。在气柱中根据沸点来分离的样品气体流入电离检测器中，此处样品气体经历电离过程。根据它们的成分，分离的组分变为电离化的，这通过电离检测器内的集电极来检测和测量。
存在气体放电检测器的变型，包括那些使用直流放电或交替放电的，以及其它使用介电阻挡放电(dielectric barrier discharge)的。原始的气体检测器和变型共用共同的构造——使用单个集电极。令人遗憾的是，使用单个偏压电极/集电极限制了可从检测器室内获得的信息。
因此，在本领域中存在对带有多个结合的偏压电极/集电极的用于气相色谱分析的脉冲放电氦电离检测器的需求。带有多个结合的偏压电极/集电极的脉冲放电氦电离检测器将提供更好的性能，包括更高的灵敏度、更大的线性范围、更快的响应、更低的气体消耗以及受限的资格能力。
发明内容
因此，通过提供一种带有多个结合的偏压电极/集电极的用于气相色谱分析的脉冲放电氦电离检测器，本发明满足了以上需求并克服了现有技术中的一个或多个不足。
本发明包括检测器本体108，其具有内部电离源和多个电压偏压的偏压电极/集电极、与各个电压偏压的偏压电极/集电极相关联的电流至电压转换器(converter)、至少一个电压极性变换器(inverter)、至少一个增益调整器(adjuster)，以及取决于时间的电压聚合器(aggregator)，电流的电极收集的多个检测值通过检测器本体108来转换至电压域(voltage domain)，调整来提供基于检测器本体几何形状的共同的强度，调整成基于检测器本体几何形状来解决检测中的延迟时间，并且取平均来提供取决于时间的平均输出，以确定洗脱样品中的组分化合物，取决于时间的平均输出可储存或显示为色谱。
多个结合的偏压电极/集电极脉冲放电氦电离检测器可有效地校正由在圆柱形检测器单元中的非均匀的光子强度引起的峰失真。其还提供了与典型且单收集PDHID相比的高灵敏度和大的线性范围的优点。
从各种实施例的下列描述和相关附图，本发明的附加的方面、优点和实施例对于本领域的技术人员将变得显而易见的。
附图说明
因此，获得了方法并且可详细地理解，本发明的所描述的特征、优点和目的及其它在方法中将变得显而易见的；上文简要地归纳的本发明的更具体的描述可通过参照附图中图示的其实施例来获得，其附图形成了本说明书的一部分。然而，将注意到的是附图仅图示了本发明的典型的优选实施例，并且因此并不考虑为其范围的限制，因为本发明可接受其它同等有效的实施例。
在附图中：
图1为本领域中已知的脉冲放电检测器的图示。
图2为本发明的脉冲放电检测器的图示。
图3为脉冲放电检测器系统的图示，使用了所公开的脉冲放电检测器。
图4a为本发明中描述的色谱的图示，在电流域(current domain)中示出了带有或转换成正电流的各种电流输出，未经增益(gain)调整。
图4b为本发明中描述的色谱的图示，在电流域中示出了带有或转换成正电流的各种电流输出，带有增益调整。
图4c为本发明中描述的色谱的图示，在电流域中示出了带有或转换成正电流的各种电流输出，带有增益调整并消除了时间延迟。
图5为本发明中描述的色谱的图示，在电压域中示出了取决于与将具有所得的缺少增益调整或甚至具有增益调整而缺少消除时间延迟的色谱相比的平均输出的最终时间。
图6为使用了公开的脉冲放电检测器的脉冲放电检测器系统的备选图示。
具体实施方式
参考图2和3，本发明提供了一种带有多个结合的偏压电极/集电极的用于气相色谱分析的脉冲放电氦电离检测器202，以及使用的方法。
检测器系统302包括：检测器本体108；多个偏压源304a、304b、304c、304d、304e；同等多的电流至电压转换器307a、307b、307c、307d、307e；与除一个之外的所有电流至电压转换器307b、307c、307d、307e相关联的增益调整器311b、311c、311d、311e；至少一个电压极性变换器318b、318d；以及取决于时间的电压处理器326。检测器本体108具有：内部和开口的圆柱形单元138，其具有中心线139，具有放电区段140，在放电区段140中通过使用光子来发生电离，优选地使用其中的第一放电电极104和第二放电电极114来实现；以及反应区段142，其值得注意地具有其中的多个偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e。
参见图2，检测器本体108具有第一端110和第二端126，带有与它们相关联的开口和出口。放电气体入口134定位成邻近于检测器本体第一端110穿过检测器108。检测器本体第一端110可包括在检测器本体第一端110处的第一端件112以及在检测器本体第二端126处的第二端件128。放电气体入口134可定位在检测器本体108的第一端110处，或者靠近或接近第一端110，例如，在靠近或接近或邻近检测器本体第一端110的检测器本体108的侧面上。柱入口132定位成接近检测器本体108的第二端126穿过检测器本体108。柱入口132可定位在检测器本体108的第二端126处或者靠近或接近第二端126，例如在侧面上。出口或排出口144也定位成接近检测器本体108的第二端126穿过检测器本体108。出口或排出口144可定位在检测器本体108的第二端126处或者靠近或接近第二端126，例如在侧面上。
在检测器本体108的单元138内，放电区段140和反应区段142分别与气体放电入口134和出口或排出口144相关联，并且各个均鉴于具体电极的位置来进一步限定。放电区段140在反应区段142与放电气体入口134中间，而反应区段142在放电区段140与出口144中间。如可领会的那样，电离源(这里是第一放电电极104和第二放电电极144)定位在放电区段140中，或至少具有在放电区段140中的暴露表面，而偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e定位在检测器本体108的单元138的反应区段142中，或至少具有在检测器本体108的单元138的反应区段142中的暴露表面。第一放电电极104的第一端106和第二放电电极114的第一端116彼此分离为足以产生电火花。在优选实施例中，第一放电电极104在其第一端114处为点状的，或至少为直径减小的，以跨过间隙(其可为1mm或大约1mm)放电至环型第二放电电极114的表面。可使用备选的光致电离的方法，例如光致电离灯。
放电区段140和反应区段142还与单元的不同的内径相关联。放电区段140的内径足够地小于反应区段142的内径，以确保由第一放电电极104与第二放电电极114之间的放电来电离放电气体，并且提供了柱气体的组分的必要的电离，以向各种偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e提供电输出。在反应区段142中，多个隔离件118(例如，蓝宝石隔离件)与偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e一起堆叠，将偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e夹在一对隔离件118之间。隔离件118的尺寸并非必须为一致的，并且此处偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e并非等距间地隔开的尺寸不是一致的，但各个隔离件118的尺寸必须足以执行其在检测器本体108内的功能。此堆叠可由空气间隙136包绕来提供绝缘和分离。在优选实施例中，五个偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e中的每一个均夹在六个蓝宝石隔离件118中的一个之间。在检测器本体108中或周围可包括其它常规构件，例如安装在反应区段142中的加热器块，以加热检测器本体108的内部用于与高沸点化合物相关联来使用。
参见图3，不同于现有技术，本发明利用了多个结合的偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e。为了实现此双重偏压和集电的目的，各个偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e均与其自身的偏压源304a、304b、304c、304d、304e电连接，偏压源304a、304b、304c、304d、304e适于将偏压电压提供至相关联的偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e。施加至相关联的偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e上的偏压可基于在单元138内的位置来选择。与各种偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e相关联的各种偏压源304a、304b、304c、304d、304e不必向各种偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e供应相同的偏压。由于反应区段142中的其偏压及其位置，各个偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e均适于(并且在使用时产生)取决于时间的偏压电极/集电极电流输出305a、305b、305c、305d、305e。如可领会的那样，在使用期间，在具体偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e处产生的取决于时间的电流输出305a、305b、305c、305d、305e随着时间变化，响应于从柱入口132流动的组分，响应于施加到特定偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e上的偏压及其在单元138中的位置。
与各个偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e相关联的取决于时间的偏压电极/集电极的电流输出305a、305b、305c、305d、305e随后通过相关联的电流至电压转换器307a、307b、307c、307d、307e(可为静电计)来转换至电压域。各个电流至电压转换器307a、307b、307c、307d、307e均具有其自身的输入306a、306b、306c、306d、306e和输出308a、308b、308c、308d、308e，其中输入306a、306b、306c、306d、306e与相关联的偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e电连接，并且在其输出308a、308b、308c、308d、308e处提供电压域输出。基于相关联的取决于时间的偏压电极/集电极电流305a、305b、305c、305d、305e，各个电流至电压转转器307a、307b、307c、307d、307e均适于(并且在使用期间产生)取决于时间的偏压电极/集电极电压309a、309b、309c、309d、309e(取决于时间的偏压电极/集电极电压输出)。
如可领会的那样，来自各个偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e的强度由于在第一放电电极第一端106和第二放电电极114处的放电源与用作偏压电极/集电极的特定的电极206a、206b、206c、206d、206e之间的距离而经历增大的减小。为了解决取决于时间的偏压电极/集电极电流输出305a、305b、305c、305d、305e的强度损失，以及在电流至电压转换之后的取决于时间的偏压电极/集电极电压输出309a、309b、309c、309d、309e的强度损失，并且因此获得具有相同峰高的输出，增益(gain)由增益调整器311b、311c、311d、311e施加至与除一个外的所有偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e相关联的路径上，以在增益调整器输出312b、312c、312d、312e处获得和输出相同强度的增益调整的取决于时间的偏压电极/集电极电压输出314a、314b、314c、314d、314e。优选地，与第一偏压电极/集电极206a相关联的路径并未经历增益的应用。优选地，增益调整器311b、311c、311d、311e整体结合到静电计中，以提供增益和电流至电压转换两者。
待应用的增益可为各个偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e的归一化(normalized)的立体角(solid angle)值的倒数。这些归一化的立体角值最终通过使对于各个偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e的立体角归一化来获得，导致对于第一偏压电极/集电极206a的归一化的立体角为1。
由于光在所有方向上发射，故增大距离减少了可用于电离的光子的总数。光子随着距离而在数目上的减少的测量可由立体角表示，立体角为在给定距离下的暴露于光子源的面积的测量结果与其投射到球的表面上的面积相除。实际的方程为
其中k为比例常数，S为投射在球上的表面面积，并且R为球的半径。这里，由于介质为空气，比例常数k为1。表面面积S由偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e的露出的内部(典型地将为圆形的)来限定。球的半径R由在第一放电电极104和第二放电电极114处的火花位置与偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e的垂直中心线之间的距离来限定。所以，例如果源强度和投射面积是恒定的，则总光子的减少与距离的平方成反比。多收集(multi collecting)PDHID的立体角因此可从检测器的物理大小来计算。假定检测器具有定位在离火花位置18mm、23mm、28mm、33mm和38mm处的偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e，带有3mm的直径，则使用方程的结果可类似于表1中展示的那些，其出于图示的目的而展示。
表1　用于多收集PDHID的立体角和响应
参见表1，在峰面积中的立体角和各个电极针对图4a、4b和4c中描绘的色谱的数据而列出。与各个电极206a、206b、206c、206d、206e相关联的原始值在一个数据集(data set)中提供，并且相对(或归一化至第一电极206a)值在第二数据集中提供。各个数据集列出了立体角，加上甲烷、乙烷、丙烷峰面积。
在表1中找出的用于第二数据集的相对值为归一化至第一偏压电极/集电极206a的值的在偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e中的每一个上的值，通过使各个第二和随后的偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e的立体角和其峰面积值除以第一偏压电极/集电极206a的值来获得。因此，对于第一偏压电极/集电极206a，所有的值均等于1，并且所有其它偏压电极/集电极值均为相对于其的。
备选地，用于各个增益调整器311b、311c、311d、311e的增益值均可通过应用方程式(Rx 2×A1) / (Ax×R1 2)来确定，其中Rx为各个偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e离第一放电电极第一端106的距离，并且Ax为在各个偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e处的圆柱形单元垂直于其中心线139的横截面面积。
由于各个偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e与连接至相反极性的电势(即，从第一电极206a到最后的电极206e施加到各个电极220上的电势分别为-55V、55V、-55V、55V、-55V)上的相邻偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e相关联，有必要的是使取决于时间的第一偏压电极/集电极电压输出309a、增益调整的取决于时间的第三偏压电极/集电极电压输出314c以及任何后续的交替的增益调整的取决于时间的第三偏压电极/集电极电压输出314e的极性反转。这通过用于偏压电极/集电极206a、206c、206e的识别的组的构件中的每一个的电压极性变换器318a、318c、318e来实现。各个电压极性变换器均具有与第一电流至电压转换器307以及(如果存在的话)第三和交替的后续增益调整器311b、311c、311d、311e电连接的输入316a、316c、316e，并且具有输出320a、320c、320e。各个电压极性转换器318a、318c、318e均适于并且在其输出320a、320c、320e处产生与其输入316a、316c、316e相关联且因此与具体电极206a、206c、206e相关联的极性转换的取决于时间的偏压电极/集电极电压322a、322c、322e(极性转换的取决于时间的偏压电极/集电极电压输出)。电压极性变换器318a、318c、318e也可结合到静电计中，并且通过利用用于偏压电极/集电极的第一交替组206a、206c、206e的负静电计输入和用于偏压电极/集电极206b、206d的第二组的正静电计输入来实现。
当五个电压输出322a、314b、322c、314d、322e与洗脱(eluted)样品存在关联时，以基于偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e的位置的分离的时间为各个组分提供了相同但不一定相等的值的五个峰，有必要的是消除共同的峰间的时间延迟，以提供智能输出。因此，接下来，提供了取决于时间的电压处理器326，其具有与各个偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e相关联的输入324a、324b、324c、324d、324e和输出328a、328b、328c、328d、328e。在各个输入324a、324b、324c、324d、324e处，取决于时间的电压处理器326接收与各种偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e相关联的极性转换的取决于时间的偏压电极/集电极电压输出322a、322c、322e，或增益调整的取决于时间的偏压电极/集电极电压输出314b、314d。因此，取决于时间的电压处理器326或者与增益调整器311b、311d电连接，或者与电压极性变换器318a、318c、318e连接。取决于时间的电压处理326适于确定和重新定位(以及在操作中确定和重新定位)(多个)取决于时间的偏压电极/集电极输出314b、314d和(多个)增益调整的取决于时间的偏压电极/集电极电压输出322a、322c、322e，以消除(多个)取决于时间的偏压电极/集电极电压输出314b、314d与(多个)增益调整的取决于时间的增压电极/集电极电压输出322a、322c、322e之间的延迟时间。取决于时间的电压处理器326适于获得单个色谱，基于通过基于所有输入来确定(并且在操作中确定)平均输出330a来接收到的所有输出，包括通过使时间上的各个点的所有输入值相加，并且用所得的和除以用于在电压域或电流域中获得各个时间上的点的平均输出值的输入的数目，并且其可视觉地显示在监视器上或打印出来，且/或其可储存来用于稍后的使用。
因此，分析样品化合物的方法可包括下列步骤：提供检测器的结构元件、使样品化合物流动、获得输出并使输出相关联、并且产生单个输出。这可通过以下实现：首先提供具有内部长形圆柱形单元138的检测器本体108、提供在检测器本体108中的第一放电电极104、提供与第一放电电极104足够分离来用于产生电火花的在检测器本体108中的第二放电电极116、提供与第一偏压源304a电连通来响应于流过检测器本体108的组分而产生取决于时间的第一偏压电极/集电极电流305a的在检测器本体108中的第一偏压电极/集电极206a、以及提供与第二偏压源304b电连通来响应于流过检测器本体108的样品中的组分或化合物而产生取决于时间的第一偏压电极/集电极电流305b的在检测器本体中的第二偏压电极/集电极206b。样品可作为洗提物(eluent)从气体色谱柱流出。使用该方法，在各个结合的偏压电极/集电极处产生的电流转换成电压，即，基于取决于时间的第一偏压电极/集电极电流305a来在第一电流至电压转换器307a处产生取决于时间的第一偏压电极/集电极电压309a，并且基于取决于时间的第二偏压电极/集电极电流305b来在第二电流至电压转换器307b处产生取决于时间的第二偏压电极/集电极电压309b。然后，有必要的是确保取决于时间的电极电压(其具有在化合物到达偏压电极/集电极时显示的与其电离电势相关联的各个化合物的峰)与合适的电离电势一起考虑，合适的电离电势有必要为正的，但取决于偏压(特别是对于奇数个的结合的偏压电极/集电极)，将产生为负电流。因此，该方法包括通过将取决于时间的第一偏压电极/集电极电压314a的值从负变为正来在电压极性变换器318a处产生极性变换的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压322a。为了解决由各个结合的偏压电极/集电极距第一结合的偏压电极/集电极206a的位置的距离增大而导致的强度上的明显的减小，有必要的是将增益调整施加至除一个(优选地，第一结合偏压电极/集电极)之外的所有结合的偏压电极/集电极上。因此，该方法包括将在增益调整器311b处的增益施加至取决于时间的第二偏压电极/集电极电压309b上来产生增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压314b。为了解决各个结合的偏压电极/集电极的各个结合的偏压电极/集电极距第一结合的偏压电极/集电极206a的位置的距离增大而引起的时间上的明显延迟，有必要的是识别和消除与各个结合的偏压电极/集电极相关联的时间延迟。因此，该方法包括确定和消除在极性变换的取决于时间的第一偏压电极/集电极的电压输出322a与增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极的电压输出314b之间的延迟时间，以产生时间移动(time-shifted)的增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压输出。以此强度校正和时间校正的数据，可获得均值且将均值显示来用于使用。因此，该方法包括从极性变换的取决于时间的第一偏压电极/集电极的电压输出314a和时间移动的增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极的电压输出来确定取决于时间的平均输出，以及显示该取决于时间的平均输出。
在另一个实施例中，可分析样品化合物，并且这些目标可通过以下步骤来实现：提供具有内部长形圆柱形单元138的检测器本体108，提供与第一放电电极第一端106足够分离来用于产生电火花的在检测器本体108中的第一放电电极104和第二放电电极216；将取决于时间的第一偏压电极/集电极电流305a从与第一偏压源304a电连通的在检测器本体中的第一偏压电极/集电极206a传输；将取决于时间的第二偏压电极/集电极电流305b从与第二偏压源304b电连通的在检测器本体中的第二偏压电极/集电极206b传输；使取决于时间的第一偏压电极/集电极电流305a通过第一电流至电压转换器307a，并且产生取决于时间的第一偏压电极/集电极电压309a；使取决于时间的第二偏压电极/集电极电流305b通过第二电流至电压转换器307b，并且产生取决于时间的第二偏压电极/集电极电压309b；将取决于时间的第一偏压电极/集电极电压314a通过电压极性变换器318a，并且通过将值从负变为正来产生极性变换的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压322a；使取决于时间的第二偏压电极/集电极电压309b的增益增大，并且产生增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压314b；确定和消除在取决于极性变换的取决于时间的第一偏压电极/集电极的电压输出322a与增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极的电压输出314b之间的延迟时间，以产生时间移动的增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压输出；从极性变换的取决于时间的第一偏压电极/集电极电压输出314a和时间移动的增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压输出来确定取决于时间的平均输出；以及显示取决于时间的平均输出，其将优选地显示为关于逝去的时间的电离电势(IP)。
备选地，该方法可通过以下实现：获得伴随着样品的流动的输出、消除时间延迟、调整强度，以及确定和显示平均时间延迟消除的强度调整的取决于时间的输出。实现此可包括获得多个取决于时间的输出，此处与电压偏压的偏压电极/集电极相关联的多个取决于时间的输出中的每一个均定位在气体检测器的反应区段中，并且此处多个取决于时间的输出中的每一个均具有与其基线相比的输出力量强度，并且此处气体检测器具有第一放电电极，第一放电电极带有第一端和内部开口的圆柱形单元。该方法然后包括消除多个取决于时间的输出间的时间延迟，以及通过方程式(Rx 2×A1) / (Ax×R1 2)的结果来调整取决于时间的输出中的每一个的强度，其中Rx为电压偏压的偏压电极/集电极206a距第一放电电极第一端106的距离，并且Ax为在偏压电极/集电极206a处的圆柱形单元138垂直于其中心线139的横截面面积，并且此处R1为第一偏压电极/集电极206a距第一放电电极第一端106的距离，并且A1为在第一偏压电极/集电极206处的圆柱形单元138垂直于其中心线139的横截面面积。然后，该方法包括确定平均时间延迟消除的强度调整的取决于时间的输出，以及显示平均时间延迟消除的强度调整的取决于时间的输出。
在操作中，放电气体通过在检测器202的单元138的顶部处的气体放电(或第一)入口134进入检测器，其在放电区段140中由第一放电电极104与第二放电电极114之间的电火花来电离。样品气体从柱入口132流入检测器202中，可能地在与来自放电气体入口134的放电气体的流相反的方向上从色谱柱(未示出)流入检测器202的反应区段142中。参见图6，在偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e处检测之后，结合的气体经由出口或排出口144离开检测器202，并且各个输出305a、305b、305c、305d、305e提供至静电计602a、602b、602c、602d、602e，静电计602a、602b、602c、602d、602e构造成将必要的输出(包括电流至电压转换、任何需要的增益调整以及任何需要的电压极性变换)提供至取决于时间的电压处理器326。取决于时间的电压处理器326的输出随后输出至用于显示或储存的计算机系统，例如计算机、便携式电子装置、打印机或介质储存。备选地，在消除时间延迟之后，取决于时间的电压处理器326可输出与可同时显示和储存来用于未来使用的各个偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e相关联的时间校正的取决于时间的偏压电极/集电极电压。
因此，第一电流至电压转换器307a和第一极性变换器318a结合入第一静电计602a中，并且第二电流至电压转换器307b和第一增益调整器311b结合入第二静电计602b中。类似地，第三电流至电压转换器307c、第二增益调整器311c和第二极性变换器318c结合入第三静电计602c中。第四电流至电压转换器307d和第三增益调整器311d结合入第四静电计602b中。第五电流至电压转换器307e、第四增益调整器311e和第三极性转换器318c结合入第五静电计602e中。
此外，控制处理器604可结合来避免各种设备的手动设置，适于控制(并且在操作中控制)各个第一偏压源304a、304b、304c、304d、305e的输出，适于控制(并且在操作中控制)各个第一静电计602a、602b、602c、602d和602e(或识别为结合入其中的部件)，并且适用于控制(并且在操作中控制)取决于时间的电压处理器326。
参见图4a、4b和4c，在交替的集电势模式中由多电极PDHID(紧随着极性变换)获得的甲烷、乙烷和丙烷的色谱显示为带有或没有应用本发明的各种部件和步骤，图示对各个动作的需要。由于甲烷峰具有与其一起洗脱的少量的空气，故第一峰略微分开。
在电流域中绘出的图4a反映了带有极性变换的第一、第三和第五取决于时间的偏压电极/集电极电流输出305a、305c、305e，以产生第一、第三和第五极性变换的取决于时间的偏压电极/集电极电流输出405a、405c、405e，以及没有增益调整的第二和第四取决于时间的偏压电极/集电极电流输出305b、305d(它们为正的)，并且在由取决于时间的电压聚合器采取消除时间延迟和聚合电压输出的任何动作之前。缺少共同的强度高度(来自于缺少增益调整)和时间延迟从空气、C1、C2和C3的各种峰的水平位置是清楚的。因此，需要给予各种校正来使第一、第三和第五极性变换的取决于时间的偏压电极/集电极电流输出405a、405c、405e以及第二和第四取决于时间的偏压电极/集电极电流输出305b、305d可使用。
如图4a中所描绘，通过将第一、第三和第五极性变换的取决于时间的偏压电极/集电极电流输出405a、405c、405e以及第二和第四取决于时间的偏压电极/集电极电流输出305b、305d的基线定位于1.0nA处的公共基线而清楚的是，存在对于各个随后的输出的强度损失。第一、第三和第五极性变换的取决于时间的偏压电极/集电极电流输出405a、405c、405e以及第二和第四取决于时间的偏压电极/集电极电流输出305b、305d的原始基线分别为2.2nA、1.6nA、0.45nA、0.30nA和0.11nA。因此，如可看到的那样，强度从具有最高强度的第一偏压电极/集电极206a衰减至具有最低强度的最后的偏压电极/集电极206e。因此，必须将增益施加至各个输出来获得公共强度的波形。
参见图4b，如通过应用增益而清楚的那样，即使在电流域中仍存在各种输出间的时间延迟。将增益调整应用于第三和第五极性变换的取决于时间的偏压电极/集电极电流输出405c、405e以及第二和第四取决于时间的偏压电极/集电极电流输出305b、305d产生了增益校正的第二、第三、第四和第五输出430b、430c、430d、430e波形，它们具有与具体偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e相关联的取决于时间的电压输出中的每一个的等同强度。然而，时间延迟保持为明显的。此峰延迟是待预期的，因为电离样品首先到达第一电极206a，然后按顺序通过至连续的(successive)电极206b、206c、206d和206e，形成了电极206a、206b、206c、206d、206e之间的延迟时间。延迟时间取决于样品在检测器单元138内部移动得有多快，这转而由单元尺寸、流速和温度来确定。
图4c中的色谱图示了第一、第三和第五极性变换的取决于时间的偏压电极/集电极电流输出405a与增益校正的第二、第三、第四和第五输出430b、430c、430d、430e之间的时间延迟的消除，其中该系统包括在50℃下的35ml/min的总流量(放电＋柱)。以这些情况和已知的单元尺寸，可计算出在第一电极206a与最终电极206e之间的延迟时间，在提供的实例中为278毫秒。在电极206a、206b、206c、206d、206e均匀地间隔开的情况下，连续的电极206b、206c、206d、206e中的每一个均具有相对于先前电极的大约69.5毫秒的响应延迟。类似地，如果电极206a、206b、206c、206d、206e并未均匀地间隔开，则延迟将与连续电极206b、206c、206d、206e的位置相对于第一电极206a和最后电极206e之间的延迟以及电极206a、206b、206c、206d、206e相对于第一电极206a和最后电极206e的位置成比例。各个随后的色谱(用于增益校正的第二、第三、第四和第五输出430b、430c、430d、430e的色谱)可通过计算延迟时间来前移(例如，通过计算机软件)，以提供所得的时间和增益调整的第二、第三、第四和第五输出432b、432c、432d、432e(例如在图4c中所图示的)，其中从各个电极206a、206b、206c、206d、206e产生的色谱紧密地重叠，并且时间校正的取决于时间的偏压电极/集电极输出可优选地在电压域中平均。
参见图5，电压域中的色谱提供了基于初始(无增益或强度调整，无时间调整)数据502的平均的色谱的图示、基于强度校准(增益调整)数据504的平均的色谱的图示以及基于强度和延迟校准的数据的平均的色谱506的图示。基于原始数据502的平均的色谱类似于一个来自标准单收集(single-collecting)PDHID，带有示出了某些程度的不对称的峰。来自强度校准数据(点线)504的色谱示出了改善的对称性，但峰是较宽的。最后，由强度和延迟校准数据(实线)引起的色谱506示出了既对称又窄的峰。图5中的对于甲烷的峰半宽(C2)对于原始数据、强度校准的数据以及强度和延迟校准的数据分别为391、412和270毫秒。校准将乙烷峰半宽从391毫秒减小至270毫秒——121毫秒或31%的差距，这是显著的改进。
 表2 多收集PDHID灵敏度
此外，使用多个结合的偏压电极/集电极提供了相对改善的灵敏度。脉冲放电氦电离检测器为用于气相色谱分析的最敏感的检测器之一——比通常使用的火焰电离检测器(FID)敏感大约10倍。PDHID的电离百分比为0.007%，其比FID高大约100倍。即使PDHID中的噪声比FID的高大于10倍，PDHID的净灵敏度增大也为大约10倍。带有多个偏压电极/集电极的PDHID灵敏度甚至更高。表2示出了对于50ppb氟利昂峰的测试结果，列出了噪声水平、峰高、信噪比和对于各个电极的最小可检测量(MDQ)，以及添加(additive)的结果。为了比较，单收集PDHID数据列在表的最后一行中。如所指示的那样，偏压电极/集电极206a、206b、220c、206d和206e在强度校准之后的峰高为大约2.7，带有范围从0.086到0.158的噪声水平。这产生了在17到31的范围中的信噪比和4.8到8.8ppb的MDQ。在添加色谱中使这些结合给出了13.5的峰高，带有0.245的噪声水平。所得的55.1的信噪比和2.7pp的MDQ表明对于各个电极的2到3倍高的灵敏度和比单收集PDHID高3.5倍的灵敏度。在添加色谱中，输出或峰高的结合为单个添加过程，而噪声水平不是；当色谱加在一起时，存在某些程度的噪声消除。
由于表2中列出的峰高已相对于偏压电极/集电极206a的取决于时间的偏压电极/集电极电压来进行强度校准，使得峰高为相同的，故这些值不会反映峰高随电极数目(以及距放电部的距离)的增大而减小。强度校准在将峰加在一起之前执行，以确保各个波具有添加色谱中的相同权重，提供了最佳的噪声消除结果。因此，利用此校准，噪声水平和峰高将改变，但信噪比保持恒定。尽管将此强度校准的添加色谱与来自单收集PDHID的色谱进行比较是不合理的，但可通过下列途径获得比较：使从对于50ppb氟利昂11样品的各个电极的实际未校准的峰高收集到的实际电流相加，结果为0.528pA，来与0.230pA的单收集PDHID值对比——以2.3的系数增大。
参见图1，在现有技术中，脉冲放电氦电离检测器102仅包括一个集电极122以及一个或多个偏压电极120、124。单收集检测器102可构造成使得偏压电极120、124将连接到-200V的偏压电压上，并且集电极122连接到静电计上。
带有多个结合的偏压电极/集电极206的脉冲放电氦电离检测器202的增大的灵敏度是其与单个偏压电极/集电极122的结构差异的结果。诸如在图1中描绘的那样，典型的单收集PDHID102具有意在收集在单元138中产生的所有电子(或正离子)的在检测器单元138的中部的环型偏压电极/集电极122。施加在偏压电极120、124上的偏压电压产生了电场，电场将电子推向偏压电极/集电极122。尽管理想的是可收集在检测器单元138中产生的每个电子，但实际上仅收集了一部分。一些电子在它们的行进期间通过再结合反应而损失。行进的距离越长，电子将再结合而非被收集的可能性就越高。参见在图2中描绘的本发明，由于带有多个结合的偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e的脉冲放电氦电离检测器202在相同的单元138中具有更多的偏压和偏压电极/集电极，故结合的偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e之间的距离减小，减少了带电粒子的行进时间，并且因而提高了收集效率和强度。
此外，由于单收集PDHID102仅收集电子(正离子在偏压电极120、124上放电)，正离子不对输出做出贡献。这不能够以常规PDHID来矫正。当PDHID102备选地偏压来收集正离子时，电子改为放电，不对输出做出贡献。因此，在单收集PDHID102的任一构造中，带电粒子中的一些并未被收集。带有多个结合的偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e的脉冲放电氦电离检测器202由自身收集电子和正离子两者的事实足以提高输出强度，包括通过收集离子和电子两者的累积利益以及由于提高的收集效率的结果，后者提供了数值上的30%的进一步提高。
检测器202的单元138内部的收集电势场的内部构造可连同其它因素一起基于布置、极性和强度来选择。布置包括：线性布置，其中施加到电极上的电势是线性增大或减小的；弯曲的，其中电势是弯曲的；以及交替的，其中沿检测器单元的电势极性是交替的。对于线性和弯曲的，其也可构造为正电势或负电势。正电势限定为其中从放电到最后的电极206e的电势为正，并且反之亦然。最后的电极206e在正电势模式中收集正离子，并且在负电势模式中收集电子。如图1中所示，典型的PDHID102使用交替的电势构造。两个偏压电极120、124均施加-200V的偏压，而中间定位的偏压电极/集电极122为地电势，故顶部区段处于负电势并且底部区段处于正电势。两个区段中的电势强度相等，在200V/m下。此构造需要用于高电势强度的较低电压，但在某些情况下可由于电子从两个不同区段收集而引起峰失真。取而代之的是，带有多个结合的偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e的脉冲放电氦电离检测器202使用完全的交替电势布置来用于性能测试。从第一电极206a到最后电极206e施加至各个电极220上的电势分别为-55V、55V、-55V、55V、-55V，因此在偏压电极/集电极206a、206b、206c、206d、206e之间相等地提供了与典型的PDHID102相同的200V/cm的电势强度。因此，带有多个结合的偏压电极/集电极206的脉冲放电氦电离检测器202的布置提供了来自相邻区段的更少的干扰，并且可比线性布置收集更多的电流。
已经在前述的说明书中采用的用语和短语在其中用作描述的用语，并且并非限制的用语，并且在此类用语和短语的使用中并不存在排除所示和所描述的特征或其部分的等同物的意图。

Claims (14)

1.一种检测器系统，其包括：
a) 检测器本体(108)，
　　1) 所述检测器本体(108)具有第一端(110)和第二端(126)，
　　2) 所述检测器本体(108)限定了在所述第一端(110)与所述第二端(126)之间的开口的圆柱形单元(138)，所述圆柱形单元(138)具有中心线(139)，
　　3) 所述检测器本体(108)具有邻近于所述第一端(110)通过所述检测器本体(108)的放电气体入口(134)，
　　4) 所述检测器本体(108)具有邻近于所述第二端(126)通过所述检测器本体(108)的柱入口(132)，
　　5) 所述检测器本体(108)具有邻近于所述第二端(126)通过所述检测器本体(108)的出口(144)；
b) 所述单元(138)具有放电区段(140)和反应区段(142)，
　　1) 所述放电区段(140)在所述反应区段(142)与所述放电气体入口(134)中间，
　　2) 所述反应区段(142)在所述放电区段(140)与所述出口(144)中间；
c) 第一放电电极(104)，
　　1) 所述第一放电电极(104)具有第一端(106)，所述第一端(106)具有所述放电区段(140)中的所述检测器本体(108)的所述单元(138)中的暴露表面；
d) 第二放电电极(114)；
　　1) 所述第二放电电极(114)具有第一端(116)，所述第一端(116)具有所述放电区段(140)中的所述检测器本体(108)的所述单元(138)中的暴露表面，
　　2) 所述第二放电电极第一端(116)与所述第一放电电极第一端(106)足够地分离，用于产生电火花；
e) 第一偏压电极/集电极(206a)，其具有在所述反应区段(142)中的所述检测器本体(108)的所述单元(138)中的暴露表面，
　　1) 第一偏压源(304a)，其适于将第一偏压电压提供至所述第一偏压电极/集电极(206a)，
　　2) 所述第一偏压电极/集电极(206a)适于产生取决于时间的第一偏压电极/集电极电流输出(305a)；
f) 第二偏压电极/集电极(206b)，其具有在所述反应区段(142)中的所述检测器本体(108)的所述单元(138)中的暴露表面；
　　1) 第二偏压源(304b)，其适于将第二偏压电压提供至所述第二偏压电极/集电极(206b)；
　　2) 所述第二偏压电极/集电极(206b)适于产生取决于时间的第二偏压电极/集电极电流输出(305b)；
g) 第一电流至电压转换器(307a)，
　　1) 所述第一电流至电压转换器(307a)适于基于所述取决于时间的第一偏压电极/集电极电流输出(305a)来产生取决于时间的第一偏压电极/集电极电压输出(309a)；
h) 第二电流至电压转换器(307b)，
　　l) 所述第二电流至电压转换器(307b)适于基于所述增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极电流输出(305b)来产生取决于时间的第二偏压电极/集电极电压输出(309b)；
i) 第一电压极性变换器(318b)，
　　1) 所述第一电压极性变换器(318b)适于通过将所述取决于时间的第一偏压电极/集电极的电压输出(309b)的值从负变为正来产生极性变换的取决于时间的第一偏压电极/集电极电压输出(322b)；
j) 第一增益调整器(311b)
　　1) 所述第一增益调整器(311b)适于通过使所述取决于时间的第二偏压电极/集电极电压输出(309b)乘以第一增益值来产生增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压输出(314b)，
k) 取决于时间的电压聚合器(326)，
　　1) 所述取决于时间的电压聚合器(326)适于确定和消除所述极性变换的取决于时间的第一偏压电极/集电极电压输出(322a)与所述增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压输出(314b)之间的延迟时间，以产生时间移动的增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压输出，
　　2) 所述取决于时间的电压聚合器(326)适于从所述极性变换的取决于时间的第一偏压电极/集电极电压输出(314a)和所述时间移动的增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压输出来确定取决于时间的平均输出，
　　3) 所述取决于时间的电压聚合器(326)适于输出所述取决于时间的平均输出。
2.根据权利要求1所述的检测器系统，其中，所述第一放电电极(104)的所述第一端(106)为点状的。
3.根据权利要求1所述的检测器，其中，所述第二放电电极(114)构建为环型电极。
4.根据权利要求1所述的检测器系统，其中，用于各个增益调整器的所述增益值通过(Rx 2×A1) / (Ax×R1 2)来确定，其中Rx为所述偏压电极/集电极(206a)距所述第一放电电极第一端(106)的距离，并且Ax为在所述偏压电极/集电极(206a)处的所述圆柱形单元(138)垂直于其中心线(139)的横截面面积，并且其中R1为所述第一偏压电极/集电极(206a)距所述第一放电电极第一端(106)的距离，并且A1为在所述第一偏压电极/集电极(206)处的所述圆柱形单元(138)垂直于其中心线(139)的横截面面积。
5.根据权利要求1所述的检测器系统，其中，所述检测器系统还包括在所述偏压电极/集电极(206a、206b、206c、206d、206e)之间的蓝宝石隔离件(118)。
6.根据权利要求1所述的检测器系统，其中，所述单元(138)为长形的。
7.根据权利要求1所述的检测器系统，其中，所述第一电流至电压转换器(307a)和所述第一极性变换器(318a)结合入第一静电计(602a)中，并且所述第二电流至电压转换器(307b)和所述第一增益调整器(311b)结合入第二静电计(602b)中。
8.根据权利要求7所述的检测器系统，还包括：
控制处理器(604)，所述控制处理器适于控制所述第一偏压源(304a)的输出，适于控制所述第一静电计(602a)，适于控制所述第二偏压源(304b)，适于控制所述第二静电计(602b)并且适于控制所述取决于时间的电压处理器(326)。
9.根据权利要求1所述的检测器系统，其中，所述电压极性变换器(318b)结合入所述第一电流至电压转换器(310b)中，并且其中，所述输入(316b)为所述电流至电压转换器(318b)的负输入。
10.根据权利要求1所述的检测器系统，还包括：
a) 第三偏压电极/集电极(206c)，其具有在所述反应区段(142)中的所述检测器本体(108)的所述单元(138)中的暴露表面，
　　1) 第三偏压源(310c)，其适于将第三偏压电压提供至所述第三偏压电极/集电极(206c)，
　　2) 所述第三偏压电极/集电极(206c)适于产生取决于时间的第三偏压电极/集电极电流输出(305c)；
b) 第三电流至电压转换器(307c)，
　　1) 所述第三电流至电压转换器(307c)具有第三电流至电压转换器输入(306c)和第三电流至电压转换器输出(308c)，
　　2) 所述第三电流至电压转换器(307c)与第三偏压电极/集电极(206c)电连接；
　　3) 所述第三电流至电压转换器(307c)适于基于所述取决于时间的第三偏压电极/集电极电流输出(305c)来产生取决于时间的第三偏压电极/集电极电压输出(309c)；
c) 第二增益调整器(311c)，
　　1) 所述第二增益调整器(311c)适于通过使所述取决于时间的第三偏压电极/集电极电压输出(309c)乘以第二增益值来产生增益调整的取决于时间的第三偏压电极/集电极电压输出(314c)，
d) 第二电压极性变换器(318c)，
　　1) 所述第二电压极性变换器(318c)具有输入(316c)和输出(320c)，
　　2) 所述第二电压极性转换器输入(316c)与所述第二增益调整器(311c)电连接，
　　3) 所述第二电压极性变换器(318c)适于在所述输入(316c)处接收所述增益调整的取决于时间的第三偏压电极/集电极电压输出(314c)，
　　4) 所述第二电压极性变换器(318c)适于通过将取决于时间的第三偏压电极/集电极电压输出(314c)的值从负变为正来在所述电压极性变换器输出(320c)处输出极性变换的取决于时间的第三偏压电极/集电极电压(322c)；
e) 第四偏压电极/集电极(206d)，其具有在所述反应区段(142)中的所述检测器本体(108)的所述单元(138)中的暴露表面，
　　1) 第四偏压源(310d)，其适于将第四偏压电压提供至所述第四偏压电极/集电极(206d)，
　　2) 所述第四偏压电极/集电极(206d)适于产生取决于时间的第四偏压电极/集电极电流输出(305d)；
f) 第四电流至电压转换器(307d)，
　　1) 所述第四电流至电压转换器(307d)具有第四电流至电压转换器输入(306d)和第四电流至电压转换器输出(308d)，
　　2) 所述第四电流至电压转换器(308d)与第四偏压电极/集电极(206d)电连接；
　　3) 所述第四电流至电压转换器(307d)适于基于所述取决于时间的第四偏压电极/集电极电流输出(305d)来产生取决于时间的第四偏压电极/集电极电压输出(309d)；
g) 第三增益调整器(306c)
　　1) 所述第三增益调整器适于通过使所述取决于时间的第四偏压电极/集电极电压输出(309b)乘以第三增益值来产生增益调整的取决于时间的第四偏压电极/集电极电压输出(314c)，
h) 第五偏压电极/集电极(206d)，其具有在所述反应区段(142)中的所述检测器本体(108)的所述单元(138)中的暴露表面，
　　1) 第五偏压源(310e)，其适于将第五偏压电压提供至所述第五偏压电极/集电极(206e)，
　　2) 所述第五偏压电极/集电极(206e)适于产生取决于时间的第五偏压电极/集电极电流输出(305e)；
i) 第五电流至电压转换器(307e)，
　　2) 所述第五电流至电压转换器(307e)具有第五电流至电压转换器输入(306e)和第五电流至电压转换器输出(308e)，
　　3) 所述第五电流至电压转换器(308e)与第五偏压电极/集电极(206e)电连接；
　　4) 所述第五电流至电压转换器(307e)适于基于所述取决于时间的第五偏压电极/集电极电流(305e)来产生取决于时间的第五偏压电极/集电极电压(309e)；
j) 第四增益调整器(306c)，
　　2) 所述第四增益调整器适于通过使所述取决于时间的第五偏压电极/集电极电压输出(309b)乘以第四增益值来产生增益调整的取决于时间的第五偏压电极/集电极电压输出(314c)，
k) 第三电压极性变换器(318e)，
　　1) 所述第二电压极性变换器(318e)具有输入(316e)和输出(320e)，
　　2) 所述第三电压极性转换器输入(316e)与所述第五增益调整器(311e)电连接，
　　3) 所述第三电压极性变换器(318e)适于在所述输入(316e)处接收所述增益调整的取决于时间的第五偏压电极/集电极电压输出(314c)，
　　4) 所述第三电压极性变换器(318e)适于通过将取决于时间的第五偏压电极/集电极电压输出(309e)的值从负变为正来在所述电压极性变换器输出(320e)处输出极性变换的取决于时间的第五偏压电极/集电极电压(322e)；
l) 所述取决于时间的电压聚合器(326)适于确定和消除所述极性变换的取决于时间的第三偏压电极/集电极电压输出(322c)相比于所述极性变换的取决于时间的第一偏压电极/集电极的电压输出(322a)的延迟时间，并且适于产生时间移动的取决于时间的第三偏压电极/集电极电压输出；
m) 所述取决于时间的电压聚合器(326)适于确定和消除所述取决于时间的第四偏压电极/集电极电压输出(314d)相比于所述极性变换的取决于时间的第一偏压电极/集电极电压输出(322a)的延迟时间，并且适于产生时间移动的取决于时间的第四偏压电极/集电极电压输出；
n) 所述取决于时间的电压聚合器(326)适于确定和消除所述极性变换的取决于时间的第五偏压电极/集电极电压输出(322d)相比于所述极性变换的取决于时间的第一偏压电极/集电极电压输出(322a)的延迟时间，并且适于产生时间移动的取决于时间的第五偏压电极/集电极电压输出；
o) 所述取决于时间的电压聚合器(326)还适于考虑所述时间移动的取决于时间的第三偏压电极/集电极电压输出来确定所述取决于时间的平均输出、所述时间移动的增益调整的取决于时间的第四偏压电极/集电极电压输出以及所述时间移动的取决于时间的第五偏压电极/集电极电压输出。
11.一种检测器系统，其包括：
a. 检测器本体(108)、
　　i. 所述检测器本体(108)具有第一端(110)和第二端(126)，
　　ii. 所述检测器本体(108)具有放电区段(140)和反应区段(142)，
　　iii. 所述放电区段(140)在所述反应区段(142)与所述检测器本体第一端(110)中间，
　　iv. 所述反应区段(142)在所述放电区段(140)与所述检测器本体第二端(110)中间；
b. 第一放电电极(104)和第二放电电极(114)充分分隔开，用于在它们之间产生电火花；
c. 第一偏压电极/集电极(206a)，其具有在所述反应区段(142)中的暴露表面，
　　i. 第一偏压源(304a)，其适于将第一偏压电压提供至所述第一偏压电极/集电极(206a)，
　　ii. 所述第一偏压电极/集电极(206a)适于产生取决于时间的第一偏压电极/集电极电流(305a)；
d. 第二偏压电极/集电极(206a)，其具有在所述反应区段(142)中的暴露表面；
　　i. 第二偏压源(304b)，其适于将第二偏压电压提供至所述第二偏压电极/集电极(206b)；
　　ii. 所述第二偏压电极/集电极(206b)适于产生取决于时间的第二偏压电极/集电极电流(305b)；
e. 第一电流至电压转换器(310a)，其适于基于所述取决于时间的第一偏压电极/集电极电流(305a)来产生取决于时间的第一偏压电极/集电极电压(314a)；
f. 第二电流至电压转换器(310b)，其适于基于所述取决于时间的第二偏压电极/集电极电流(305b)来产生取决于时间的第二偏压电极/集电极电压(314b)；
g. 第一电压极性变换器(318b)，其适于通过将所述取决于时间的第一偏压电极/集电极电压(314b)的值从负变为正来产生极性变换的取决于时间的第一偏压电极/集电极电压(322b)；
h. 第一增益调整器(311b)，其适于通过使所述取决于时间的第二偏压电极/集电极电压(309b)乘以第一增益值来产生增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压(314b)；
i. 取决于时间的电压聚合器(326)，
　　i. 所述取决于时间的电压聚合器(326)适于接收所述极性变换的取决于时间的第一偏压电极/集电极电压(322a)，
　　ii. 所述取决于时间的电压聚合器(326)适于接收所述增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压(314b)，
　　iii. 所述取决于时间的电压聚合器(326)适于确定和消除所述极性变换的取决于时间的第一偏压电极/集电极电压输出(322a)与所述增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压输出(314b)之间的延迟时间，以产生时间移动的增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压输出，
　　iv. 所述取决于时间的电压聚合器(326)适于从所述极性变换的取决于时间的第一偏压电极/集电极电压(322)和所述时间移动的增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压(314b)来确定取决于时间的平均输出，
　　v. 所述取决于时间的电压聚合器(326)适于输出所述取决于时间的平均输出。
12.一种分析样品化合物的方法，其包括以下步骤：
a. 提供具有内部长形圆柱形单元(138)的检测器本体(108)；
b. 提供在所述检测器本体(108)中的第一放电电极(104)；
c. 提供在所述检测器本体(108)中的与所述第一放电电极(104)分离为足以产生电火花的第二放电电极(116)；
d. 提供在所述检测器本体(108)中的第一偏压电极/集电极(206a)，其与第一偏压源(304a)电连通来响应于流过所述检测器本体(108)的组分而产生取决于时间的第一偏压电极/集电极电流(305a)；
e. 提供在所述检测器本体中的第二偏压电极/集电极(206b)，其与第二偏压源(304b)电连通来响应于流过所述检测器本体(108)的组分而产生取决于时间的第一偏压电极/集电极电流(305b)；
f. 在第一电流至电压转换器(307a)处基于所述取决于时间的第一偏压电极/集电极电流(305a)来产生取决于时间的第一偏压电极/集电极电压(309a)；
g. 在第二电流至电压转换器(307b)处基于所述取决于时间的第二偏压电极/集电极电流(305b)来产生取决于时间的第二偏压电极/集电极电压(309b)；
h. 在电压极性变换器(318a)处通过将取决于时间的第一偏压电极/集电极电压(314a)的值从负变为正来产生极性变换的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压(322a)；
i. 在增益调整器(311b)处将增益施加至所述取决于时间的第二偏压电极/集电极电压(309b)，以产生增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压(314b)，
j. 确定和消除在所述极性变换的取决于时间的第一偏压电极/集电极电压输出(322a)与所述增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压输出(314b)之间的延迟时间，以产生时间移动的增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压输出，
k. 从所述极性变换的取决于时间的第一偏压电极/集电极电压输出(314a)和所述时间移动的增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压输出来确定取决于时间的平均输出，以及
l. 显示所述取决于时间的平均输出。
13.一种分析样品化合物的方法，其包括以下步骤：
a. 提供具有内部长形圆柱形单元(138)的检测器本体(108)；
b. 在所述检测器本体(108)中提供第一放电电极(104)和第二放电电极(216)，所述第二放电电极(216)与所述第一放电电极第一端(106)足够分离来产生电火花；
c. 从与第一偏压源(304a)电连通的在所述检测器本体中的第一偏压电极/集电极(206a)传输取决于时间的第一偏压电极/集电极电流(305a)；
d. 从与第二偏压源(304b)电连通的在所述检测器本体中的第二偏压电极/集电极(206b)传输取决于时间的第二偏压电极/集电极电流(305b)；
e. 使所述取决于时间的第一偏压电极/集电极电流(305a)通过第一电流至电压转换器(307a)，并且产生取决于时间的第一偏压电极/集电极电压(309a)；
f. 使所述取决于时间的第二偏压电极/集电极电流(305b)通过第二电流至电压转换器(307b)，并且产生取决于时间的第二偏压电极/集电极电压(309b)；
g. 使所述取决于时间的第一偏压电极/集电极电压(314a)通过电压极性变换器(318a)，并且通过将值从负变为正来产生极性变换的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压(322a)；
h. 增大所述取决于时间的第二偏压电极/集电极电压(309b)的增益，并且产生增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压(314b)，
i. 确定和消除所述极性变换的取决于时间的第一偏压电极/集电极电压输出(322a)与所述增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压输出(314b)之间的延迟时间，以产生时间移动的增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压输出，
j. 从所述极性变换的取决于时间的第一偏压电极/集电极电压输出(314a)和所述时间移动的增益调整的取决于时间的第二偏压电极/集电极电压输出来确定取决于时间的平均输出，以及
k. 显示所述取决于时间的平均输出。
14.一种分析样品化合物的方法，其包括以下步骤：
获得多个取决于时间的输出，所述多个取决于时间的输出中的每一个均与气体检测器的反应区段中的电压偏压的偏压电极/集电极相关联，所述多个取决于时间的输出中的每一个均具有与其基线相比的输出力量强度，所述气体检测器具有第一放电电极，所述第一放电电极具有第一端，所述气体检测器具有内部开口的圆柱形单元；
消除所述多个取决于时间的输出间的时间延迟；
通过方程式(Rx 2×A1) / (Ax×R1 2)的结果来调整所述取决于时间的输出中的每一个的强度，其中Rx为所述电压偏压的偏压电极/集电极(206a)距所述第一放电电极第一端(106)的距离，并且Ax为在所述偏压电极/集电极(206a)处的圆柱形单元(138)垂直于其中心线(139)的横截面面积，并且其中R1为所述第一偏压电极/集电极(206a)距所述第一放电电极第一端(106)的距离，并且A1为在所述第一偏压电极/集电极(206)处的圆柱形单元(138)垂直于其中心线(139)的横截面面积；
确定平均消除时间延迟的强度调整的取决于时间的输出；以及
显示所述平均消除时间延迟的强度调整的取决于时间的输出。
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