CN104956216A - 具有两个分离电离源的用于气相色谱分析的光致电离检测器 - Google Patents

Abstract

一种用于气相色谱分析的检测器，在单个体内使用两个电离源以分别地提供电离能给柱气洗提剂，以提供放电给两个或更多的集电极，其提供改善的选择性并可如此使用。使用了组合的偏压/集电极。两个电离源的使用允许来自共同体内的两个检测器输出和共同组成物流动的产生。电离源和任意适用的放电气体和掺杂物可基于期望的选择性而选择。

Description

具有两个分离电离源的用于气相色谱分析的光致电离检测器

技术领域

本发明公开了对用于气相色谱分析的电离检测器的改善和使用的方法。更具体地，公开了用于气相色谱分析的检测器，其在单个体内带有两个分离的电离源以分离地经由放电气体提供电离能，以允许柱气洗提剂的电离以提供放电给两个或更多的集电极(其可以是组合的偏压/集电极)和提供改善的选择性的使用的方法。

背景技术

用来检测具体化合物的存在的气相色谱分析系统包括众所周知的电离检测器的使用。样品气化并引入气相色谱柱的头部，在该处其通过惰性、气态的流动相的流动被传输穿过柱，并且根据在样品中的每个化合物的物理属性被分离。来自该气相色谱柱的洗提剂然后流动进入电离检测器的封闭的细长腔。氦气或另一个惰性气体或它们的组合物作为放电气体也被引入检测器并在封闭的细长腔的放电腔区域中电离，其中能量被吸收并且原子过渡到激发态。离子与另一个原子组合以形成两原子亚稳分子，其然后放射发出分子发射：一个或更多的光子。在封闭的细长腔的邻近的反应腔区域中，分离的组成物或化合物按照它们在柱中的保留时间变为从自电离的放电气体发出的光子而电离的，每个根据它的成分。在每个电离的化合物遇到集电极后，产生电流，由于超过一个化合物可具有相同的或类似的保留时间，因而该电流在样品中每个化合物根据它的电离电势(IP)和保留时间的鉴别中是有用的。该检测的该非破坏性的性质的各种好处已经被验证。

存在各种的放电气体的电离的方式，包括使用放电的那些(无论是直流电放电(脉冲放电)或交流电放电)、使用介质阻挡放电的其他以及使用灯的其他。每个电离源提供它自己的好处。例如，脉冲放电检测器(PDD)具有稳定和长寿命的优点。这些检测器已经被发现在各种领域中是有用的，包括示踪气体分析、半导体制造、以及环境应用。

这些检测器已使用可能是包括至少一个偏压电极的系统的一部分的单个集电极，或可使用集电极本身是偏压的单个组合的偏压/集电极。不幸地，单个集电极的使用限制从检测器单元内部可获得的信息。此外，这些系统是非选择性的，由于它们响应于除了运载气体的所有化合物。尽管一些用于改善选择性的方法已经被发表，但是这些没有被发现足够成功以用于采纳。在这些之中尝试曾经是并行地操作两个分离的气体检测器的使用，每个带有不同的放电气体类型，使用来自气相色谱柱的洗提剂进入每个检测器的分割。然而，分开洗提剂可在保证在两个关联的检测器之间的化合物的均等分割中创建困难。此外，两个检测器可产生不同的结果，诸如通过检测器构件的污染物或损坏的结果，其不能通过参考标准来解决。

因此，在本领域存在对用于带有增加的选择性的气相色谱分析的光致电离检测器和它的使用的方法的需求，该光致电离检测器的特征是在共同的体内两个分离的电离放电位置，其分离地电离未分割的洗提剂。

发明内容

本光致电离检测器使用两个分离电离放电源和两个或更多组合的偏压/集电极。在操作中，两个电离源的使用允许两个检测器输出的产生。电离源和任意适用的放电气体和掺杂物可基于期望的选择性来选择。

本光致电离检测器提供了一种双电离源电离检测器体，其包括：细长腔、第一电离源、柱气入口、第二电离源、出口、第一组合的偏压/集电极、以及第二组合的偏压/集电极。封闭的细长腔的范围由第一端和第二端限定。第一电离源定位在封闭的细长腔内并邻近或处于第一端，同时第二电离源定位在封闭的细长腔内并邻近或处于第二端。柱气入口，穿过检测器体的一侧，其可定位在封闭的细长腔中第一电离源和腔第二端之间，提供了在第一电离源和第二端之间进入封闭的细长腔的进口，同时出口定位以提供在柱入口的进入点和第二电离源之间从封闭的细长腔的出口。第一集电极的部端在柱气入口和出口之间暴露在封闭的细长腔中。第二集电极的端部在第一集电极的端部和第二电离源之间暴露在封闭的细长腔中。在使用脉冲放电电离作为第一电离源的实施例中，光致电离检测器还包括第一放电气体入口，其穿过检测器体的壁并进入封闭的细长腔，靠近腔第一端，使得第一电离源定位在第一放电气体入口和腔第二端之间。如果第二电离源是脉冲放电，第二集电极的端部可定位在第一集电极的端部和第二气体放电气体入口之间。最后，出口可定位在第二集电极的端部和腔之间。

在操作中，光致电离检测器可在鉴定运载气体中的分离的组成物的方法中被利用。在运载气体中的分离的组成物从柱气入口流动进入封闭的细长腔，在此它们通过来自第一放电气体的光子辐射(其已经被第一电离源电离)和来自第二放电气体的光子辐射(其已经被第二电离源电离)而电离。通过与电离的组成物相互作用，随时间经过，第一随时间变化的电流在第一集电极中产生，并且第二随时间变化的电流在第二集电极中产生。分离的组成物随后穿过出口流动离开检测器体。第一和第二随时间变化的电流的视觉表示可然后作为时间的函数直接地或关于彼此来显示。

使用两个分离的电离源，诸如双放电源，并带有两个或更多的集电极的光致电离检测器提供了改善的选择性。有利地，在使用中，在任意两个集电极之间的响应比提供了由保留时间指出的化合物鉴定的证实。此外，使用双放电源和多个集电极的光致电离检测器保留了常规光致电离检测器的普遍和统一的响应特性，而不需要第二检测器或需要来自气相色谱柱的流出物的分割。

使用掺杂氩气、氪气或氙气的氦气作为第二放电气体而不是纯氦气提供了同时的但是不同的放电辐射剖面。纯氦气提供较高的在洗提样品中电离化合物的光子能。掺杂物的使用导致光子能的减少，因此仅电离选择的成分。使用掺杂的氦气而不是纯的非氦气气体以便保留氦气的好处：即，它的对于Ar、Kr和Xe共振辐射的透明性和它的电极的有效冷却。此外，使用带有这样掺杂的放电气体的第二放电源的光致电离检测器提供了具体的光致电离检测器的同步功能性以用于脂肪族化合物、芳香族化合物、胺类和其他种类的选择性确定。例如，氩气的使用提供用于有机化合物的选择性，氪气的使用提供用于不饱和化合物的选择性，以及氙气的使用提供用于多核芳香烃的选择性。

由电压源偏压的偏压电极也可被包括在检测器体中，但是增加所需构件的数量。

最后，用于在样品内每个化合物的电离电势的比率的确定有助于化合物的鉴定，这由于双放电位置和多个集电极而变得可能。

光致电离检测器的另外的方面、优点和实施例将从各个实施例和相关附图的以下描述而变得对于本领域的技术人员是显而易见的。

附图说明

因此，获得且可详细地理解光致电离检测器的所描述的特征、优点和目的及其它将变得显而易见的方式；上文简要地归纳的光致电离检测器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，附图仅图示了光致电离检测器的典型实施例，并且因此并不考虑为其范围的限制，因为光致电离检测器可接受其它同等有效的实施例。

在附图中：

图1是使用脉冲放电作为第一和第二电离源的本光致电离检测器的检测器体的图示。

图2是使用脉冲放电作为第一电离源并使用灯作为第二电离源的本光致电离检测器的检测器体的图示。

图3是本发明的光致电离检测器的操作的图示，其显示了在带有氦气在第一放电入口110作为第一放电气体并带有氪气在第二放电入口116作为第二放电气体并带有第一电离源112和第二电离源118的操作的本光致电离检测器的操作期间，作为在第一集电极138处第一集极电流(E1)和在第二集电极140处的第二集极电流(E2)的保留时间的函数的电流强度，显示了在第一集电极138和在第二集电极140处的结果。

图4是根据图3的各种波峰的比率的图示。

具体实施方式

本发明的光致电离检测器提供用于带有两个或更多集电极的双放电的光致电离检测器的检测器体和用于气相色谱分析的使用的方法。

参考图1，使用脉冲放电作为第一和第二电离源的本光致电离检测器的检测器体的图示，双电离源电离检测器体102包括：封闭的细长腔104，其具有腔第一端106和腔第二端108；第一电离源112；第二电离源118；柱气入口管路114；第一集电极138，其具有可构造为起到组合的偏压/集电极作用的第一集电极端120；第二集电极140，其具有可构造为起到组合的偏压/集电极作用的第二集电极端122；以及来自封闭的细长腔104的出口管路136。检测器体可进一步包括第一放电气体入口110和第二放电气体入口116。第一放电气体入口110可定位进入或处于封闭的细长腔104并接近(即处于或靠近)腔第一端106。第二放电气体入口116可定位进入或处于封闭的细长腔104并接近(即处于或靠近)腔第二端108。因此第一放电气体入口110可提供进入封闭的细长腔104并接近腔第一端106的路径以用于第一放电气体，同时第二放电气体入口116提供进入封闭的细长腔的相反端并接近腔第二端108的路径以用于第二放电气体。第一电离源112定位在封闭的细长腔104中并邻近腔第一端106，并且在操作中在第一放电气体入口110的下游，同时，第二电离源118定位在封闭的细长腔104中并邻近前述腔第二端108，其在操作中也将在第二放电气体入口116的下游。正如可认为的，在操作中该位置为第一电离源112在第一放电气体入口110的下游并且第二电离源118在第二放电气体入口116的下游。柱气入口管路114定位在第一电离源112和第二电离源118之间。在操作中该进一步的位置为柱气入口管路114在第一放电气体入口110的下游。在操作中，柱气入口管路114提供进入封闭的细长腔104的路径，其应定位比第一电离源118下游的第二电离源接近第一电离源112。第一集电极端120暴露至封闭的细长腔104并且在操作中关于第一放电气体在柱气入口管路114和第一放电气体入口110的下游，因此在柱气入口管路114和排气管136之间。第二集电极端122暴露至封闭的细长腔104并且在操作中，关于第一放电气体定位在柱气入口管路114、第一放电气体入口110、和第一集电极端120的下游，以便当呈现时在第一集电极138和第二放电气体入口116之间。第一电离源112可在第一集电极端120和第二电离源118之间。出口管路136定位在或处于封闭的细长腔104，其应当在诸如第二对隔开的电极尖端126的第二电离源118和第二集电极端122(和因此柱气入口管路114)之间。柱气入口管路114和出口管路134是空心的或圆筒管。

而且，第一偏压或接地电极152定位在柱气入口管路114中，所以它的端部至少邻近即在或处于封闭的细长腔104的边缘。类似地，第二偏压或接地电极154定位在出口管路136中，所以它的端部至少邻近即在或处于封闭的细长腔104的边缘。

参考构件的位置进行描述，双电离源电离检测器体102首先包括具有腔第一端106和腔第二端108的封闭的细长腔104。第一放电气体入口110提供入口进入封闭的细长腔104并靠近腔第一端106，靠近必要地包括处于、邻近和邻接。第二放电气体入口116提供入口进入封闭的细长腔104并靠近腔第二端108。第一电离源112定位在封闭的细长腔104中或周围并邻近腔第一端106和/或在第一放电气体入口110和腔第二端108之间，以便提供电离能进入封闭的细长腔。柱气入口管路114提供入口从气相色谱分析柱穿过检测器体102一侧的壁进入封闭的细长腔104并在第一电离源112和腔第二端108之间。第一集电极端120暴露至在柱进气管114和腔第二端108之间的封闭的细长腔104。第二集电极端122暴露至在第一集电极端120和第二电离源118或腔第二端108和/或邻近腔第二端108之间的封闭的细长腔104。出口管路136，为了提供通风或从封闭的细长腔104流出，定位在第二集电极端122和腔第二端108或更窄地第二放电气体入口116之间的封闭的细长腔104中。最后，第二电离源118定位在出口管路136和腔第二端108之间的封闭的细长腔104中。双电离源电离检测器体102可进一步通过定位在封闭的细长腔104中并靠近腔第一端106的第一放电气体入口110和定位在封闭的细长腔104中并靠近腔第二端108的腔第二端108来限定。

腔104可具有腔第一端106和腔第二端108。第一放电气体入口110可定位接近即在上面、处于、邻接、附近、靠近或邻近于腔第一端106。第二放电气体入口116可定位接近即在上面、处于、靠近或邻近于腔第二端108。

与第一放电气体入口110和第二放电气体入口116相关联的流速不需要相等，但是当不相等时提供较好的结果。出口管路136具有充足的流速以用于流出，无论是通过大小还是通过压差，以允许在等于在第一放电气体入口110和第二放电气体入口116两者处的流入下流出。

第一电离源112和第二电离源118使用紫外光(光子)来电离气体原子。紫外光的放电可通过本领域中已知的各种技术来获得。这些包括放电，特别地在两个集电极以及紫外线灯(还称为辉光放电灯)之间的电火花的产生，其中典型地灯用低压惰性气体填充，其当被激发时，诸如通过灯内的电极或通过外部的辐射源，生产紫外线光谱的辐射。在放电的情况下，发出的光的波长取决于流动靠近放电的发电气体。在辉光放电的灯中，波长由在灯中的气体确定。例如，当激发时，氪气将放射123.9nm和116.9nm的辐射，或10eV和10.6eV的等价物。在放电的情况下，发射光的波长取决于流动靠近放电的放电气体。在辉光放电的灯中，波长由在灯中的气体确定。例如，当激发时，氪气将放射123.9nm和116.9nm的辐射，或10eV和10.6eV的等价物。第一电离源112和第二电离源118不需要为同样类型的电离源，并且取决于选择的第一放电气体和第二放电气体，不需要具有等价的能量。

在第二放电气体已选择时，第一放电气体可以是氦气，第二放电气体与第二电离源118连接，以传递低的光子能。这可以通过掺杂诸如氩气、氪气、氖气和氙气的第二惰性气体的纯氦气与电脉冲放电结合或通过使用带有紫外线辐射灯的纯氦气来完成。利用不同类型的电离源以用于第二电离源118允许带有单个放电气体源(特别地氦气)的检测器体的操作并因此消除对第二放电气体源和相关联设备的需要。

如在图1中所描绘的，第一电离源112可以是脉冲放电系统，并且可包括第一对隔开的放电电极尖端124，其足以在那之间形成火花地定位在封闭的细长腔104内以用于脉冲放电。相似地，第二电离源118也可以是脉冲放电系统，并且可包括第二对隔开的放电电极尖端126，其足以在那之间形成火花地定位在封闭的细长腔104内以用于脉冲放电，在该情况下放电气体将会是带有掺杂物的氦气。

封闭的细长腔104可分割成包括第一电离腔区域128、反应腔区域130和第二放电腔区域132，并且可具有封闭的细长腔纵向轴线134。第一放电腔区域128位于腔第一端106和柱气入口管路114之间。第一放电区域128可进一步根据垂直于封闭的细长腔纵向轴线134的它的第一放电腔区域横截面积来辨认，其遍及第一放电腔区域大体是恒定的。

类似地，第二放电腔区域132位于腔第二端108和出口管路136之间。第二放电区域128还可进一步根据垂直于封闭的细长腔纵向轴线134的它的第二放电腔区域横截面积来辨认，其遍及第二放电腔区域大体是恒定的。第二放电腔区域横截面积应等于第一放电腔区域横截面积。

尽管介于第一放电腔区域128和第二放电腔区域132中间的反应腔区域130可具有垂直于封闭的细长腔纵向轴线134并与第一放电腔区域横截面积或第二放电腔区域横截面积相等的反应腔区域横截面积。但是反应腔区域横截面积应大于第一放电腔区域横截面积或第二放电腔区域横截面积。

第一集电极端120可以是第一集电极138的端部，其是与第一偏压源电力连接的组合的偏压的偏压/集电极，并且用于在第一集电极138收集的电流的传送。类似地，第二集电极端122可以是第二集电极140的端部，其是与第二偏压源电力连接的组合的偏压的偏压/集电极，并且用于在第二集电极140收集的电流的传送。

参考图2，使用脉冲放电作为第一电离源并使用灯作为第二电离源的本光致电离检测器的检测器体的图示，检测器体102的大体结构维持，带有与辉光放电灯204作为第二电离源118的选择有关的变化。由于定位在腔第二端108的辉光放电灯包含第二放电气体，因而不需要第二放电气体入口116。

由于该结构，两个色谱图可在操作中产生，其作为从两个放电气体传送的不同电离能和从在样品中不同的组成物化合物产生的响应的结果而不同。较高强度的电流将在第一集电极138中在它的第一集电极端部120处产生。该较高强度电流是由于样品化合物和在第一放电腔区域128中使用的电离的纯净氦气的相互作用，其生产较高电离能。相反地，低强度的电流将在第二集电极140中在它的第二集电极端部122处产生。该低强度电流是由于样品化合物和在第二放电腔区域132中使用的电离的纯净氦气的相互作用，其生产较低电离能。特别地，尽管该结构提供较高强度以用于每个电极，但是在样品中的一些组成物的化合物展示了诸如显著地增加的峰值的不同响应至两个不同的电离水平。

因此，在使用双脉冲放电电离源的操作中，氦气流动穿过第一放电气体入口110在封闭的细长腔104的腔第一端106处进入第一放电腔区域128，同时氦气和第二惰性气体的组合物流动穿过第二放电气体入口116在封闭的细长腔104的腔第二端108、在氦气相反方向上进入第二放电腔区域132并因此朝向它。氦气在它经过第一电离源112时在第一放电腔区域128中电离，同时氦气和第二惰性气体的组合物、惰性气体组合物在它们经过第二电离源118时在第二放电腔区域电离。带有样品化合物或组成物的运载气体(也被称为分析物)穿过柱气入口管路114引进封闭的细长腔104，与根据每一个的各种属性已经分离样品的各种化合物或组成物的气相色谱柱相关，并且其由此与两个放电气体的流动相反地流动。样品化合物通过由电离的氦气和由电离的惰性气体化合物发出的光子电离。在柱气接近第一集电极端120时，它的化合物根据每一个的电离电势通过光子电离。在每个电离的化合物经过第一集电极端120时产生电流。每个放电的保留时间和强度表征出化合物。在柱气接近第二集电极端122时，它的化合物现在根据每一个的IP而通过具有低电离能的电离的惰性气体化合物来电离。在每一个电离的化合物经过第二集电极端122时，产生第二电流。在该第二电流中的每个放电的保留时间和强度表现为在色谱上的峰值，也表征出化合物。

来自第一集电极138的响应和来自第二集电极140的响应随后用于鉴定。对于各个集电极的色谱可通过显示、通过打印或通过在计算机屏幕上描绘相对于保留时间的集极电流强度来产生。

参考图3和表1，示出了由本光致电离检测器的操作产生的两个色谱，显示了在带有氦气在第一放电入口110作为第一放电气体并带有氪气在第二放电入口116作为第二放电气体并带有第一电离源112和第二电离源118的操作的本光致电离检测器的操作期间，作为在第一集电极138处的第一集极电流(E1)和在第二集电极140处的第二集极电流(E2)的保留时间的函数的电流强度，显示了在第一集电极138和在第二集电极140处的结果。与每个峰值相关联的组成物和关联的数据在表1中呈现。

表1

峰值号	组成物	eV
			1	1,1-二氯乙烯	9.79
2	二氯甲烷	11.32
			3	1,1-二氯乙烷	11.06
4	苯	9.26
			5	四氯化碳	11.47
6	1,2-二氯丙烷	10.87
			7	三氯乙烯	9.47
8	2-氯乙基乙烯基醚
			9	1,1,2-三氯乙烷	11
10	氯二溴甲烷	10.59
			11	四氯乙烯	9.32
12	氯苯	9.06

参考图4，第一集极电流(E1)与第二集极电流(E2)的比率可确定并在鉴定中使用，如在表2中所描绘的。

表2

	eV	E1	E2	E1/E2
					1,1-二氯乙烯	9.79	509	311	1.6367
二氯甲烷	11.32	458	108	4.2407
					1,1-二氯乙烷	11.06	498	193	2.5803
苯	9.26	重叠
					四氯化碳	11.47	重叠
1,2-二氯丙烷	10.87	517	167	3.0958
					三氯乙烯	9.47	547	408	1.3407
2-氯乙基乙烯基醚		620	380	1.6316
					1,1,2-三氯乙烷	11	467	182	2.5659
氯二溴甲烷	10.59	277	116	2.3879
					四氯乙烯	9.32	537	341	1.5748
氯苯	9.06	714	523	1.3652

参考表2，如在图4中描绘的，覆盖宽的浓度范围的响应比(E1/E2)可用来确认由保留时间指出的化合物鉴定。尽管响应比随着第一电离源112和第二电离源118的强度并随着电离检测器体102的几何结构即在电离源112、118和相应的集电极138、140的端部120、122之间的距离而变化，但是这些特性通常是固定的。有利地，响应比独立于流动、温度和浓度变化。由于第一电离源112和第二电离源118的强度而造成的差异可通过将值归一化至诸如苯的已知标准来消除。归一化所需的比例因子可通过用根据第二集电极140用于苯的电离电势除以根据第一集电极138用于苯的电离电势来获得。对于化合物的响应比，无论是归一化的还是非归一化的，其基本取决于化合物的电离电势和它的结构，如在图4中示出。

在样品中的组成物可因此通过根据上面提供的结构、流动放电气体和穿过的样品并在计算机屏幕或打印机或可被用户察觉的其他显示选项上显示或视觉上地呈现给用户结果来鉴定。这可通过以下步骤完成：提供封闭的细长腔，腔具有第一端和第二端；提供第一放电气体入口，其进入封闭的细长腔并接近腔第一端；提供第一电离源，第一电离源定位在封闭的细长腔中，在第一放电气体入口的下游；提供柱气入口，其进入封闭的细长腔中，在第一电离源的下游；提供第二放电气体入口，其进入封闭的细长腔并接近腔第二末端；提供第二电离源，第二电离源定位在封闭的细长腔中，在第二放电气体入口的下游；提供出口，其来自封闭的细长腔并定位在柱气入口和第二电离源之间；提供第一集电极端，其在封闭的细长腔中并在柱气入口的下游并在柱气入口和出口之间；并且提供第二集电极端，其在封闭的细长腔中并在第一集电极端和第二电离源之间，并且当第二电离源118脉冲放电时，在第二放电气体入口的下游。相关的气体可流动穿过检测器并获得电力输出。这包括：使氦气流动穿过第一放电气体入口进入封闭的细长腔；在流动的氦气即第一放电气体经过第一电离源时，电离它以产生光子；使氦气和第二惰性气体的化合物流动穿过第二放电气体入口进入封闭的细长腔；在流动的氦气和第二惰性气体的组合物，即第二放电气体，经过第二电离源时，电离它以产生电离的惰性气体组合物；使运载气体和与其混合的样品化合物流动穿过柱气入口进入封闭的细长腔，以用于对光子暴露以产生高电离的样品化合物，并且用于对电离的惰性气体组合物暴露以产生低电离的样品化合物；施加第一偏压至与第一集电极端相关联的第一集电极；施加第二偏压至与第二集电极端相关联的第二集电极；由于与高电离的样品化合物的相互作用，在第一集电极端随时间的过去产生第一随时间变化的电流，并且由于与低电离的样品化合物的相互作用，在第二集电极端随时间的过去产生第二随时间变化的电流。使用的方法通过显示或视觉上地呈现给用户作为时间的函数的第一随时间变化的电流和作为时间的函数的第二随时间变化的电流来完成。

使用的方法可通过以下步骤来继续：确定在第一随时间变化的电流中的每一个波峰与在第二随时间变化的电流中的每一个波峰的随时间变化的电流比，每个随时间变化的电流比表现出与每个波峰相关联的组成物的电离电势，并且显示或视觉上地呈现给用户随时间变化的电流比的视觉表示。

另外，结构可连同方法使用以在运载气体中鉴定分离的组成物。方法包括以下步骤：

a. 使在运载气体中的分离的组成物流动穿过柱气入口进入具有腔第一端、腔第二端和出口的封闭的细长腔，

b. 第一次通过定位在柱气入口和腔第一端之间的第一电离源来电离那些组成物，诸如通过与由第一电离源电离的第一放电气体的相互作用，

c. 施加第一偏压至具有定位在柱气入口和出口之间的第一集电极端的第一集电极，

d. 由于与通过与由第一电离源电离的第一放电气体的相互作用电离的所述组成物的相互作用，在第一集电极的端部，随时间过去产生第一随时间变化的电离，

e. 第二次通过第二电离气体来电离组成物，该第二电离气体定位在第一集电极的端和腔第二端之间，通过第二电离源来电离，

f. 施加第二偏压至具有定位在第一集电极的端部和出口之间的第二集电极端的第二集电极，

g. 由于与通过与由第二电离源电离的第二放电气体的相互作用电离的所述组成物的相互作用，在第二集电极的端部，随时间过去产生第二随时间变化的电离，

h. 使在运载气体中的分离的组成物在出口流动离开封闭的细长腔，其中出口定位在第二组合集电极的端和第二电离源之间，并且

i. 无论是在计算机显示器还是打印输出上，显示或视觉上地呈现给用户作为时间的函数的第一随时间变化的电流和作为时间的函数的所述第二随时间变化的电流的视觉表示。

方法可进一步包括：

j. 确定在第一随时间变化的电流中的每个波峰与在第二随时间变化的电流中的每个波峰的电流比，以及

k. 无论是在计算机显示器上还是打印输出上，显示或视觉上地呈现给用户作为电离电势的函数的随时间变化的电流比的视觉表示。

在这些另外的步骤中，每个随时间变化的电流比表示与每个波峰相关联的电离电势或组成物。

如在上面所提供的，第一电离源112可包括足以在其之间形成火花地定位以用于脉冲放电的第一对隔开的放电电极尖端124，或可包括灯。类似地，第二电离源可包括足以在其之间形成火花地定位以用于脉冲放电的第二对隔开的电极尖端126，或灯，以用于第一电离源的较少的光子能的辐射。

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. 一种双电离源电离检测器体，包括：

封闭的细长腔，所述封闭的细长腔具有腔第一端和腔第二端；

第一电离源，所述第一电离源定位在所述封闭的细长腔中，邻近所述腔第一端，

柱气入口管路，其在所述第一电离源和所述腔第二端之间进入所述封闭的细长腔；

第二电离源，所述第二电离源定位在所述封闭的细长腔中，邻近所述腔第二端，

出口管路，其来自所述封闭的细长腔，定位在所述柱气入口管路和所述第二电离源之间；

第一组合的偏压/集电极，其具有在所述柱气入口管路和所述出口管路之间暴露至所述封闭的细长腔的第一组合的偏压/集电极端；以及

第二组合的偏压/集电极，其具有在所述第一组合的偏压/集电极端和所述第二电离源之间暴露至所述封闭的细长腔的第二组合的偏压/集电极端。

2. 根据权利要求1所述的双电离源电离检测器体，其特征在于：

所述第一电离源包括第一对隔开的放电电极尖端，所述第一对隔开的放电电极尖端足以在它们之间形成火花地定位在所述封闭的细长腔内以用于脉冲放电。

3. 根据权利要求1所述的双电离源电离检测器体，其特征在于，进一步包括：

第一放电气体入口，其进入所述封闭的细长腔，接近所述腔第一端；

第二放电气体入口，其进入所述封闭的细长腔，接近所述腔第二端；

并且其中：

所述第一电离源包括第一对隔开的放电电极尖端，所述第一对隔开的放电电极尖端足以在它们之间形成火花地定位在所述封闭的细长腔内以用于脉冲放电；以及

所述第二电离源包括第二对隔开的放电电极尖端，所述第二对隔开的放电电极尖端足以在它们之间形成火花地定位在所述封闭的细长腔内以用于脉冲放电。

4. 根据权利要求3所述的双电离源电离检测器体，其特征在于，所述出口管路定位在所述第二组合的偏压/集电极和所述第二对隔开的放电电极尖端之间。

5. 根据权利要求4所述的双电离源电离检测器体，其特征在于，所述封闭的细长腔进一步包括：第一电离腔区域、反应腔区域和第二放电腔区域，所述封闭的细长腔具有封闭的细长腔纵向轴线；

所述第一放电腔区域在所述腔第一端和所述柱气入口管路之间，所述第一放电腔区域具有垂直于所述封闭的细长腔纵向轴线的第一放电腔区域横截面积；

所述第二放电腔区域在所述腔第二端和所述出口管路之间，所述第二放电腔区域具有垂直于所述封闭的细长腔纵向轴线的第二放电腔区域横截面积，所述第二放电腔区域横截面积等于所述第一放电腔区域横截面积；

所述反应腔区域介于所述第一放电腔区域和所述第二放电腔区域中间，所述反应腔区域具有垂直于所述封闭的细长腔纵向轴线的反应腔区域横截面积，所述反应腔区域横截面积大于所述第一放电腔区域横截面积。

6. 根据权利要求5所述的双电离源电离检测器体，其特征在于，进一步包括：

第一偏压源，所述第一偏压源电连接至与所述第一组合的偏压/集电极端关联的所述第一组合的偏压/集电极；以及

第二偏压源，所述第二偏压源电连接至与所述第二组合的偏压/集电极端关联的所述第二组合的偏压/集电极。

7. 根据权利要求5所述的双电离源电离检测器体，其特征在于，进一步包括：

第一偏压或接地电极，其定位在所述柱气入口管路中，其中所述第一偏压或接地电极的一端至少邻近于所述封闭的细长腔；以及

第二偏压或接地电极，其定位在所述出口管路中，其中所述第二偏压或接地电极的一端至少邻近于所述封闭的细长腔。

8. 根据权利要求2所述的双电离源电离检测器体，其特征在于，所述第二电离源包括辉光放电灯。

9. 一种鉴别运载气体中的分离的组成物的方法，包括以下步骤：

使运载气体中的所述分离的组成物从柱气入口流动进入具有第一端、第二端和出口的封闭的细长腔；

通过与由第一电离源电离的第一放电气体的相互作用，来电离所述组成物；

施加第一偏压至具有定位在所述柱气入口和所述出口之间的端部的第一组合的偏压/集电极；

在所述第一组合的偏压/集电极的所述端部，由于与通过与由所述第一电离源电离的所述第一放电气体相互作用而电离的所述组成物的相互作用，随着时间经过产生第一随时间变化的电流，

通过与由第二电离源电离的第二放电气体的相互作用，来电离所述组成物；

施加第二偏压至具有定位在所述第一组合的偏压/集电极的所述端部和所述出口之间的端部的第二组合的偏压/集电极；

在所述第二组合的偏压/集电极的所述端部，由于与通过与由所述第二电离源电离的所述第二放电气体相互作用而电离的所述组成物的相互作用，随着时间经过产生第二随时间变化的电流；

使运载气体中的所述分离的组成物在所述出口处流动离开所述封闭的细长腔，所述出口定位在所述第二组合的偏压/集电极的所述端部和所述第二电离源之间；

显示作为时间的函数的所述第一随时间变化的电流和作为时间的函数的所述第二随时间变化的电流的视觉表示。

10. 根据权利要求9所述的分析运载气体中的样品化合物的方法，其特征在于，进一步包括：

确定在所述第一随时间变化的电流中的每个峰值与在所述第二随时间变化的电流中的每个峰值的随时间变化的电流比，每个随时间变化的电流比表现出与所述每个峰值关联的组成物的电离电势；以及

显示所述随时间变化的电流比的视觉表示。

11. 一种双电离源电离检测器体，包括：

封闭的细长腔，其具有腔第一端和腔第二端；

第一放电气体入口，其进入所述封闭的细长腔，靠近所述腔第一端；

第一电离源，其定位在所述封闭的细长腔中，在所述第一放电气体入口和所述腔第二端之间；

柱气入口管路，其在所述第一电离源和所述腔第二端之间进入所述封闭的细长腔；

第一集合组合的偏压/集电极端，其在所述柱气入口管路和所述腔第二端之间暴露至所述封闭的细长腔，并适合于至第一偏压源的电连接和第一集极电流的传输；

第二集电极端，其在所述第一组合的偏压/集电极端和所述第二放电气体入口之间暴露至所述封闭的细长腔，并适合于至第二偏压源的电连接和第二集极电流的传输；

出口管路，其来自所述封闭的细长腔，定位在所述细长腔中，在所述第二组合的偏压/集电极端和所述腔第二端之间；以及

第二电离源，其定位在所述封闭的细长腔中，在所述出口管路和所述腔第二端之间。

12. 根据权利要求11所述的双电离源电离检测器体，其特征在于，所述第一放电气体入口定位在所述封闭的细长腔中，靠近所述腔第一端。

13. 根据权利要求12所述的双电离源电离检测器体，其特征在于，进一步包括：

第二放电气体入口，其进入所述封闭的细长腔中，靠近所述腔第二端；

并且其中：

所述第二电离源包括第二对隔开的放电电极尖端，所述第二对隔开的放电电极尖端足以在它们之间形成火花地定位在所述封闭的细长腔内以用于脉冲放电。

14. 根据权利要求11所述的双电离源电离检测器体，其特征在于，所述第二电离源包括辉光放电灯。