JPH0376415B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0376415B2
JPH0376415B2 JP57209344A JP20934482A JPH0376415B2 JP H0376415 B2 JPH0376415 B2 JP H0376415B2 JP 57209344 A JP57209344 A JP 57209344A JP 20934482 A JP20934482 A JP 20934482A JP H0376415 B2 JPH0376415 B2 JP H0376415B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
discharge
gas
ionization
light
positive electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP57209344A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS59100857A (en
Inventor
Shigeyoshi Kawazoe
Fusao Shirato
Katsuhisa Usami
Nobuyoshi Shikima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP20934482A priority Critical patent/JPS59100857A/en
Publication of JPS59100857A publication Critical patent/JPS59100857A/en
Publication of JPH0376415B2 publication Critical patent/JPH0376415B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/62Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
    • G01N27/64Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode using wave or particle radiation to ionise a gas, e.g. in an ionisation chamber
    • G01N27/66Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode using wave or particle radiation to ionise a gas, e.g. in an ionisation chamber and measuring current or voltage

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はガスクロマトグラフに用いられるイオ
ン化検出器に係り、特に、光電離型のイオン化検
出器に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an ionization detector used in a gas chromatograph, and particularly to a photoionization type ionization detector.

一般に電離方式の検出器はキヤリヤガス流中の
試料成分を電離させてそのイオン電流を測定する
ものであり、光電離方式とは成分を電離させる手
段として光エネルギーを用いたものである。従来
イオン化検出器と呼ばれるものは種々あるが、主
として次のものが実用化されていた。
In general, an ionization type detector ionizes sample components in a carrier gas flow and measures the ion current, and a photoionization type detector uses light energy as a means to ionize the components. There have been various types of ionization detectors in the past, but the following have mainly been put into practical use.

(1) 水素炎イオン化検出器。これは1958年発行の
下記文献に既に述べられ、広く実用化されてい
る。
(1) Flame ionization detector. This has already been described in the following document published in 1958 and has been widely put into practical use.

Mc.Williams and Dewar「Gas
Chromatography」1958,Desty ,London. しかし、この検出器はH2を使用しているの
で爆発の恐れがある所には使用できない。ま
た、蟻酸やホルムアルデヒドには応答を示さな
いので検出できないという弱点をもつている。
Mc.Williams and Dewar “Gas”
Chromatography" 1958, Desty, London. However, since this detector uses H2 , it cannot be used in areas where there is a risk of explosion. It also has the weakness of not being able to detect formic acid or formaldehyde because it does not respond to them.

(2) He,Ar中で大気圧下でのグロー放電又はマ
イクロ波放電による紫外領域の光を用いた電離
検出器で、下記文献に述べられている。
(2) An ionization detector that uses light in the ultraviolet region generated by glow discharge or microwave discharge in He or Ar under atmospheric pressure, and is described in the following literature.

J.E.Lovelock「Anal.Chem.33,163(1961)」
或いは、山根「J.Chromatography 9192
(1962)」しかし、この検出器は安定した信号を
得ることが困難である。これを改善するために
次の研究が行なわれた。
JEL Lovelock “Anal.Chem.33, 163 (1961)”
Or Yamane “J.Chromatography 9192
(1962)" However, it is difficult to obtain a stable signal with this detector. The following research was conducted to improve this.

(3) 減圧下の放電で生じた紫外光による光電離検
出。
(3) Photoionization detection using ultraviolet light generated by discharge under reduced pressure.

J.G.W.Pvice「Anal.Chem 40541(1968)」 或いは R.RFreeman and W.E.Wentworth「Anal.
Chem.431987(1971)」 しかし常時所定の減圧状態を保持するために
真空ポンプが必要となつて装置が複雑化し、操
作は困難となる。なお、この光電離検出器は更
に J.N.Dricoll「J.Chroma to gvaphy 13449
(1977)」 に述べる如く引きつづき研究され、安定な光源
が得られるようになつた。
JGWPvice “Anal.Chem 40541 (1968)” or R.RFreeman and WE Wentworth “Anal.
Chem. 431987 (1971)" However, a vacuum pump is required to maintain a predetermined reduced pressure state at all times, making the device complex and difficult to operate. In addition, this photoionization detector is further developed by JNDricoll “J.Chroma to gvaphy 13449”.
(1977), research continued and it became possible to obtain a stable light source.

その方法は、0.1〜10mmHgの圧力でHeとH2
或いはHeとAr等の混合ガスを一対の電極を設
けた容器に封入する。この電極間にグロー放電
を発生させて真空紫外光を得、LiF或いは
MgF2の窓を通してキヤリヤガス流に照射して
安定したイオン電流の測定を行つている。しか
しこの方法は窓材のLiF、MgF2が劣化するの
で、その寿命は数百時間と短かいという問題点
をもつている。
The method involves He and H2 at a pressure of 0.1-10mmHg.
Alternatively, a mixed gas such as He and Ar is sealed in a container provided with a pair of electrodes. A glow discharge is generated between these electrodes to obtain vacuum ultraviolet light, which can be used to generate LiF or
Stable ion current measurements are made by irradiating a carrier gas stream through a MgF 2 window. However, this method has the problem that the window materials LiF and MgF 2 deteriorate, resulting in a short lifespan of several hundred hours.

なお、上記各種の電離検出器は(2)を除くとすべ
て有機物質を対象とした検出器であり、一般的に
無機ガスには応答しないという問題点をもつてい
る。
It should be noted that the various ionization detectors mentioned above, except for (2), are all detectors for organic substances, and have the problem that they generally do not respond to inorganic gases.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記従来技術の問題点を解消し、広範
囲の物質に高感度で比較的構成が簡単で安定した
検出信号が得られる光電離型のイオン化検出器を
提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a photoionization type ionization detector that is highly sensitive to a wide range of substances, has a relatively simple structure, and can provide stable detection signals.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明の光電離型のイオン化検出器は、光発生
室に延在されている放電用陰電極の先端を電離室
の方へ方向づけるように放電用陰電極を配置し、
他方の放電用陽電極を上記放電用陰電極の先端よ
りも電離室に近い側に配置し、上記電離室のハウ
ジング壁をコレクタ対極として形成し、上記放電
用陽電極に30乃至200Vの負電位を与える電池を
設けたことを特徴とする。
In the photoionization type ionization detector of the present invention, the discharge cathode is arranged so that the tip of the discharge cathode extending in the light generation chamber is directed toward the ionization chamber,
The other positive electrode for discharge is placed closer to the ionization chamber than the tip of the negative electrode for discharge, the housing wall of the ionization chamber is formed as a collector counter electrode, and a negative potential of 30 to 200 V is applied to the positive electrode for discharge. It is characterized by being equipped with a battery that provides

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第1図は、一般的なガスクロマトグラフの系統
図である。キヤリアガスの流量は流量調節器1に
よつて一定とされ、試料注入部2、クロマトカラ
ム3および検出器4を経て流出する。この検出器
4の出力信号は記録計5にクロマトグラムとして
表示される。
FIG. 1 is a system diagram of a general gas chromatograph. The flow rate of the carrier gas is kept constant by a flow rate regulator 1, and flows out through a sample injection section 2, a chromatography column 3, and a detector 4. The output signal of this detector 4 is displayed on a recorder 5 as a chromatogram.

第2図は本発明の一実施例である光電離型イオ
ン化検出器のブロツク図で、その検出器の本体部
分は断面図で示してある。ハウジング11の下部
に固定したガス導管12よりクロマトカラム3を
流出したキヤリヤガス流が導入され、ハウジング
11の上部に固定したガス流出管8より流出して
いる。このキヤリヤガスのハウジング11内の流
路は電離室13となつており、ここで電離したイ
オンは、絶縁部材10a,10bによつてコレク
タ支持筒9の中央に支持され、電離室13内に先
端を挿入してあるコレクタ電極7に捕集される。
コレクタ電極7からのイオン電流はコレクタ接点
プラグ6を介して電流増幅器28に送られ、その
出力信号は記録計5に記録される。なお、コレク
タ支持筒9はハウジング11の上部に固定され、
その上端にはコレクタ接続プラグ6が取り付けて
ある。
FIG. 2 is a block diagram of a photoionization type ionization detector which is an embodiment of the present invention, and the main body portion of the detector is shown in a sectional view. A carrier gas flow leaving the chromatographic column 3 is introduced through a gas conduit 12 fixed to the lower part of the housing 11 and exits through a gas outlet pipe 8 fixed to the upper part of the housing 11. The flow path in the carrier gas housing 11 serves as an ionization chamber 13, and the ions ionized here are supported at the center of the collector support tube 9 by insulating members 10a and 10b, and their tips are placed inside the ionization chamber 13. It is collected by the inserted collector electrode 7.
The ion current from the collector electrode 7 is sent to the current amplifier 28 via the collector contact plug 6, and its output signal is recorded on the recorder 5. Note that the collector support cylinder 9 is fixed to the upper part of the housing 11,
A collector connection plug 6 is attached to its upper end.

ハウジング11の下部側壁には横孔が形成さ
れ、その入口側には接続金具14が固定されてい
る。また、接続金具14の端面には一対の電気絶
縁材15に挾持された陽電極16が取り付けら
れ、更にその右側には接続筒22を介して陰電極
ハウジング23が接続されている。この陰電極ハ
ウジング23の右端に取り付けた高圧接続プラグ
25に支持されている陰電極19が光発生室18
にまで挿入され、陰電極19の尖端は陽電極16
の通光孔17に近接している。またこの陰電極1
9の中間部は電気絶縁材15を介して取り付けた
固定金具20によつて接続筒22の内面に支持さ
れており、固定金具20は接続筒22の内面に螺
合させた接続ねじ環24で気密に締め付けられて
いる。
A horizontal hole is formed in the lower side wall of the housing 11, and a connecting fitting 14 is fixed to the entrance side of the horizontal hole. Further, a positive electrode 16 sandwiched between a pair of electrical insulating materials 15 is attached to the end face of the connecting fitting 14, and a negative electrode housing 23 is connected to the right side of the positive electrode 16 via a connecting tube 22. The cathode 19 supported by the high voltage connection plug 25 attached to the right end of the cathode housing 23 is connected to the light generation chamber 18.
The tip of the negative electrode 19 is inserted into the positive electrode 16.
It is close to the light passing hole 17 of. Also, this negative electrode 1
The middle part of 9 is supported on the inner surface of the connecting tube 22 by a fixing metal fitting 20 attached via an electrical insulating material 15, and the fixing metal fitting 20 is a connecting screw ring 24 screwed onto the inner surface of the connecting tube 22. It is sealed airtight.

なお、放電ガスを導入する放電ガス導管21は
接続筒22の上側壁を貫通して取り付けられてい
るので、光発生室18に放電ガスを流入させるこ
とができるし、高圧接続プラグ25には直流電源
26に接続された電位調整器27よりの制御され
た電位が与えられている。また、陰電極19と陽
電極16は白金製が好ましく、その間隔は1〜
1.5mm程度としてあり、その間に生じた光を電離
室13に導びくために1.5〜2mmφの通光孔17
が陽電極16の中央に設けてある。
Note that the discharge gas conduit 21 that introduces the discharge gas is attached to pass through the upper wall of the connection tube 22, so that the discharge gas can flow into the light generation chamber 18, and the high-pressure connection plug 25 has direct current. A controlled potential from a potential regulator 27 connected to a power source 26 is applied. Further, the negative electrode 19 and the positive electrode 16 are preferably made of platinum, and the interval between them is 1 to 1.
A light passing hole 17 with a diameter of 1.5 to 2 mm is provided to guide the light generated during that time to the ionization chamber 13.
is provided at the center of the positive electrode 16.

このように構成された光電離型のイオン化検出
器の操作を次に説明する。まず、ガス導管12を
ガスクロマトグラフのクロマトカラム3の出口に
接続して一定流量のキヤリヤガスを導入し、電離
室13を通過させてガス流出管8より流出させ
る。一方、放電ガス導管21よりはAr又はHeガ
スを定常的に流入させ、通光孔17を介して同様
に電離室13を通過させてキヤリヤガスと共にガ
ス流出管8より排出する。
The operation of the photoionization type ionization detector constructed in this way will be described next. First, the gas conduit 12 is connected to the outlet of the chromatocolumn 3 of the gas chromatograph, and a constant flow rate of carrier gas is introduced, passed through the ionization chamber 13, and then discharged from the gas outlet tube 8. On the other hand, Ar or He gas is constantly introduced through the discharge gas conduit 21, passed through the ionization chamber 13 through the light passing hole 17, and discharged together with the carrier gas through the gas outlet tube 8.

また、直流電源26より電位調整された負電位
を高圧接続プラグ25を介して陰電極19に印加
すると、陽電極16との間に放電して強く発光す
る。この光は陽電極16の通光孔17を通して電
離室13に入り、キヤリヤガス中の試料ガスを電
離する。この電離室13を包囲するハウジング1
1の壁はコレクタ電極7の対極の役割をもつてお
り、その電位は接地状態となつている。一方コレ
クタ7は電気的にシールドされたコレクタ接続プ
ラグ6を介して電流増幅器28に接続され、その
電位は数十Vから100V程度の負或いは正に印加
され、上記の如くイオン化された試料成分による
イオン電流は電流増幅器28を介して記録計5に
記録される。
Further, when a negative potential adjusted by the DC power supply 26 is applied to the negative electrode 19 via the high-voltage connection plug 25, a discharge occurs between the negative electrode 19 and the positive electrode 16, and strong light is emitted. This light enters the ionization chamber 13 through the light passage hole 17 of the positive electrode 16 and ionizes the sample gas in the carrier gas. Housing 1 surrounding this ionization chamber 13
The wall 1 serves as a counter electrode to the collector electrode 7, and its potential is grounded. On the other hand, the collector 7 is connected to a current amplifier 28 via an electrically shielded collector connection plug 6, and a negative or positive potential of several tens of V to about 100 V is applied to the collector 7. The ion current is recorded on the recorder 5 via the current amplifier 28.

上記の如く気体放電によつて生じた光エネルギ
ーを用いて試料中の成分をイオン化し、そのイオ
ン電流を測定して成分ガス量の測定を行つている
が、このようにHeを放電ガスとしたときの紫外
光のエネルギーは約33.9×10-19Jから低エネルギ
ー側に推移している。したがつて、Neを除いた
すべてのガス成分を電離することが可能である。
なお、この場合のキヤリヤガスはHeを用いるこ
とは当然である。次に、光電離型のイオン化検出
器による分析例を示す。
As mentioned above, the components in the sample are ionized using the light energy generated by the gas discharge, and the amount of component gas is measured by measuring the ion current. The energy of ultraviolet light at this time is about 33.9×10 -19 J and is shifting toward the lower energy side. Therefore, it is possible to ionize all gas components except Ne.
Incidentally, it goes without saying that He is used as the carrier gas in this case. Next, an example of analysis using a photoionization type ionization detector will be shown.

第3図は第2図の光電離型のイオン化検出器に
よる空気のクロマトグラムである。この場合のク
ロマトカラム3はモレキユラーシーブ5Aを用
い、Heをキヤリヤガスおよび放電ガスとして用
いてNe,H2および大量のO2,N2を検出してい
る。このようにNeを電離させるにはそのイオン
化ポテンシヤルである約34.5×10-19Jよりも大き
いことが必要である。一方Heの最高励起エネル
ギーは上記の如し33.9×10-19Jであるので、これ
よりも大きなエネルギーを与えなければならな
い。
FIG. 3 is an air chromatogram obtained by the photoionization type ionization detector shown in FIG. In this case, the chromato column 3 uses a molecular sieve 5A, and uses He as a carrier gas and discharge gas to detect Ne, H 2 and large amounts of O 2 and N 2 . In order to ionize Ne in this way, it is necessary that the ionization potential is greater than its ionization potential of about 34.5×10 -19 J. On the other hand, the highest excitation energy of He is 33.9×10 -19 J as mentioned above, so it is necessary to provide energy larger than this.

気体放電によつて生じるエネルギーはすべて明
確に解明されてはないが、Heの第1次イオン化
ポテンシヤルのエネルギーは約39.38×10-19Jと
いう極限値に到るまでに10種類程度の高エネルギ
ーレベルの準安定状態が存在し、これらのものが
基底状態に戻る時に生じる光エネルギーレベルは
Neをイオン化するのに十分なエネルギーをもつ
ていると解釈できる。
Although not all the energy generated by gas discharge has been clearly elucidated, the energy of the primary ionization potential of He varies through about 10 different high energy levels before reaching the ultimate value of approximately 39.38×10 -19 J. metastable states exist, and the light energy level produced when these return to the ground state is
This can be interpreted as having enough energy to ionize Ne.

実際に気体を測定する場合は、N2,O2および
H2のような無機ガスに対して高感度であること
は反つて不便なことがある。例えば空気中に微量
に存在する有機ガスを測定する場合である。
When actually measuring gases, N 2 , O 2 and
High sensitivity to inorganic gases such as H 2 can be inconvenient. For example, this is the case when measuring a trace amount of organic gas present in the air.

第4図は第2図の光電離型のイオン化検出器に
よる空気のクロマトグラムで、低級炭化水素の測
定例である。この有機ガスはN2の出力ピークと
重複するので、メタン等の定量性を低下させる。
FIG. 4 is a chromatogram of air using the photoionization type ionization detector shown in FIG. 2, and is an example of measurement of lower hydrocarbons. Since this organic gas overlaps with the output peak of N 2 , it reduces the quantitative performance of methane, etc.

第5図は放電ガスとしてArを用いたときの空
気のクロマトグラムである。N2等のピークが消
去されたのは、Ar雰囲気中の放電によつて得ら
れる光のエネルギーは約18.58×10-19Jで、無機
ガスのイオン化エネルギーよりも低くCH4系の有
機ガスのイオン化エネルギーよりも高くなるから
である。なお、この場合はクロマトカラム3はス
クアランを塗布した充填物を満したカラムを用い
ている。
FIG. 5 is a chromatogram of air when Ar is used as the discharge gas. The reason why the peaks of N 2 etc. were eliminated is that the energy of light obtained by discharging in an Ar atmosphere is approximately 18.58 × 10 -19 J, which is lower than the ionization energy of inorganic gases and that of CH 4 organic gases. This is because the energy is higher than the ionization energy. In this case, the chromatography column 3 is a column filled with squalane-coated packing.

上記の如くこの光電離型のイオン化検出器は、
He放電ガスで空気中の微量のNeを検出したり、
放電ガスをArと交換することによつて防害とな
るN2等を消去して微量の有機ガスを検出するこ
とができることは、この検出器の機能を拡大して
検出能力を向上させるものである。
As mentioned above, this photoionization type ionization detector is
Detect trace amounts of Ne in the air with He discharge gas,
By replacing the discharge gas with Ar, it is possible to eliminate harmful substances such as N 2 and detect trace amounts of organic gases, which expands the functionality of this detector and improves its detection ability. be.

更に、本検出器の重要な特徴は放電によつて生
ずる光が安定していることである。即ち、放電が
安定していることである。放電ガスとしてHeを
用いた第3図、第4図の場合は放電を安定化させ
る制限抵抗を電位調整器27内の放電用陰電極側
だけに設けた結果を示す。しかし、放電ガスとし
てArを用いるときは、これだけでは放電の安定
性が得られないので、第2図の装置では更に電位
調整器27内の放電用陽電極16側に3KΩ以上
の抵抗を設けるか、又は放電用陽電極16に30乃
至200Vの負電位を与える電池を設ける。第5図
はこのような構成で放電ガスとしてArを用いた
場合の結果である。
Furthermore, an important feature of the present detector is that the light produced by the discharge is stable. That is, the discharge is stable. In the case of FIGS. 3 and 4 in which He is used as the discharge gas, the results are shown in which a limiting resistor for stabilizing the discharge is provided only on the discharge cathode side in the potential regulator 27. However, when Ar is used as the discharge gas, stability of discharge cannot be achieved with this alone, so in the device shown in FIG. Alternatively, a battery is provided that provides a negative potential of 30 to 200 V to the positive electrode 16 for discharge. FIG. 5 shows the results when Ar was used as the discharge gas in such a configuration.

第6図は第2図の電位調整器の陰電極側にのみ
抵抗を入れAr放電ガスを用いたとき放電電流を
示す線図である。抵抗は1MΩ、3MΩ、10MΩと
変化させても変動が大きい。なお、この場合は陽
電極17側には抵抗を入れずに直接接地されてい
る。これを改善するために陽電極16と接地点と
の間にも3KΩ以上の抵抗を入れると放電が安定
する。
FIG. 6 is a diagram showing the discharge current when a resistor is inserted only on the negative electrode side of the potential regulator shown in FIG. 2 and Ar discharge gas is used. Even if the resistance is changed to 1MΩ, 3MΩ, and 10MΩ, the fluctuation is large. In this case, the anode 17 side is directly grounded without inserting a resistor. To improve this, a resistor of 3KΩ or more is also inserted between the anode 16 and the ground point to stabilize the discharge.

第7図は第2図の陽電極と接地との間に接続し
た抵抗と放電電流との関係を示すグラフで、放電
安定領域を示している。実験の結果によれば抵抗
値は3KΩ以上、放電電流が100μA以上であると
放電は安定する。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the discharge current and the resistance connected between the positive electrode and the ground in FIG. 2, and shows the stable discharge region. According to experimental results, the discharge is stable when the resistance value is 3KΩ or more and the discharge current is 100μA or more.

本実施例の光電離型のイオン化検出器は、クロ
マトカラム通過後のキヤリアガスを流通させる電
離検出部と、この電離室に試料成分を電離させる
光を発光する発光部とを組み合わせ、発光部の陰
電極と対向する光通過孔を設けた陽電極は3KΩ
以上の抵抗を介して接地し、陰電極と陽電極が存
在する光発生室に導入する放電ガスおよびキヤリ
ヤガスを選択することにより、有機、無機ガスを
安定、高感度に検出できる。また真空ポンプを用
いて減圧する必要がないので、装置は簡単で安価
である等の効果をもつている。
The photoionization type ionization detector of this example combines an ionization detection section through which carrier gas passes after passing through a chromatography column, and a light emitting section that emits light that ionizes sample components into this ionization chamber. The positive electrode with a light passage hole facing the electrode is 3KΩ.
Organic and inorganic gases can be detected stably and with high sensitivity by selecting the discharge gas and carrier gas that are grounded through the above resistor and introduced into the light generation chamber where the negative electrode and the positive electrode are present. Furthermore, since there is no need to reduce the pressure using a vacuum pump, the device has advantages such as being simple and inexpensive.

上記実施例は発光部の陽電極を抵抗を介して接
地した場合であるが、陽電極側に30V以上の負の
電位を与えることでも安定化することができる。
In the above embodiment, the positive electrode of the light emitting part is grounded via a resistor, but it can also be stabilized by applying a negative potential of 30 V or more to the positive electrode side.

第8図は本発明の他の実施例である光電離型の
イオン化検出器によつて得られた放電安定域を示
すグラフで、横軸には陽電極の電位を示してい
る。即ち、第2図の陽電極16側に30〜200Vの
負の電位を与えるような電池を電位調整器27内
に設置することによつて、放電電流が略75μA以
上で放電は安定する。なお、これについて少しく
検討することにする。
FIG. 8 is a graph showing the discharge stability range obtained by a photoionization type ionization detector according to another embodiment of the present invention, and the horizontal axis shows the potential of the positive electrode. That is, by installing a battery in the potential regulator 27 that provides a negative potential of 30 to 200 V to the positive electrode 16 side in FIG. 2, the discharge becomes stable when the discharge current is approximately 75 μA or more. We will consider this a little further.

気体放電の研究はJohn Sealy Edward
Tounsend(1868〜1957)やその後の研究者によ
つて基礎理論が確立されるまで進んだ。しかし、
常圧下のように放電気体の圧力が高い場合は、放
電電極面或いは空間電荷に不平等電界が生じ易
く、理論的に説明できないような現象も生じてい
る。上記のように陽電極16と接地点との間の電
位調整器27内に設けた電気抵抗は、陽電極16
面の物理的な形状に基づく片寄りや或いは放電気
体の圧力が常圧下であるために起る電界の片寄
り、更には放電開始と同時に生ずる空間電荷によ
つて引起こされる不平等電界を抑制する作用をし
ているので放電は安定化するものと考えられる。
Research on gas discharges by John Sealy Edward
The basic theory was established by Tounsend (1868-1957) and subsequent researchers. but,
When the pressure of the discharge body is high, such as under normal pressure, an unequal electric field is likely to occur on the discharge electrode surface or space charge, and phenomena that cannot be explained theoretically also occur. As described above, the electric resistance provided in the potential regulator 27 between the anode 16 and the ground point is
Suppresses the uneven electric field caused by the physical shape of the surface or the pressure of the discharge body under normal pressure, as well as the uneven electric field caused by the space charge that occurs at the same time as the discharge starts. It is thought that this action stabilizes the discharge.

本実施例の光電離型のイオン化検出器は、陽電
極と接地間に抵抗を介在させることによつて、或
いは陽電極に負電位を与えて接地することによつ
てAr放電ガスの場合でも放電安定域が得られる。
これによつて炭化水素系のガスも高精度に分析で
きるという効果が得られる。
The photoionization type ionization detector of this embodiment is capable of discharging even in the case of Ar discharge gas by interposing a resistor between the positive electrode and ground, or by applying a negative potential to the positive electrode and grounding it. A stable range is obtained.
This provides the effect that hydrocarbon gases can also be analyzed with high precision.

第9図は第2図の光電離型のイオン化検出器を
用いて検出した物質のクロマトグラムである。上
記の如く蟻酸とホルムアルデヒドは水素炎イオン
化検出器では検出不可能であるので、従来は水素
による還元によつてメタンに変換した後水素炎イ
オン化検出器で間接的に測定していた。しかるに
本発明の光電離型のイオン化検出器を使用すれば
第9図の如く直接測定が可能となる。
FIG. 9 is a chromatogram of a substance detected using the photoionization type ionization detector shown in FIG. As mentioned above, formic acid and formaldehyde cannot be detected with a flame ionization detector, so conventionally they were converted to methane by reduction with hydrogen and then measured indirectly with a flame ionization detector. However, if the photoionization type ionization detector of the present invention is used, direct measurement becomes possible as shown in FIG.

この場合は分離カラムとしてエチレングリコー
ルをコーテイングしたクロモゾルブ(ガスクロカ
ラムの充填材)をガラスカラムに充填し、キヤリ
ヤガスおよび放電ガスはArを用いている。
In this case, a glass column is filled with chromosolve coated with ethylene glycol (packing material for a gas chromatography column) as a separation column, and Ar is used as a carrier gas and a discharge gas.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の光電離型のイオン化検出器は、安定な
放電によつて生じた光エネルギーにより、安定し
た検出信号が得られる。また、真空ポンプ等を必
要とせず比較的簡単である等の効果が得られる。
The photoionization type ionization detector of the present invention can obtain a stable detection signal using light energy generated by stable discharge. Further, it is relatively simple and does not require a vacuum pump or the like, and other effects can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はガスクロマトグラフの系統図、第2図
は本発明の一実施例である光電離型のイオン化検
出器のブロツク図、第3図、第4図、第5図は第
2図の装置によるクロマトグラム、第6図は第2
図の電位調整器の陰電極側にのみ抵抗を入れAr
放電ガスを用いたときの放電電流を示す線図、第
7図は第2図の陽電極と接地間に入れた抵抗と放
電電流との関係を示すグラフ、第8図は本発明の
他の実施例である光電離型のイオン化検出器によ
つて得られた放電安定域を示すグラフ、第9図は
第2図の装置による他のクロマトグラムである。 1……流量調節器、2……試料注入部、3……
クロマトカラム、4……検出器、5……記録計、
6……コレクタ接地プラグ、7……コレクタ、8
……ガス流出管、9……コレクタ支持筒、10…
…絶縁部材、11……ハウジング、12……ガス
導管、13……電離室、14……接続金具、15
……電気絶縁材、16……陽電極、17……通光
孔、18……光発生室、19……陰電極、20…
…固定金具、21……放電ガス導管、22……接
続筒、23……陰電極ハウジング、24……接続
ねじ環、25……高圧接続プラグ、26……直流
電源、27……電位調整器、28……電流増幅
器。
Figure 1 is a system diagram of a gas chromatograph, Figure 2 is a block diagram of a photoionization type ionization detector that is an embodiment of the present invention, and Figures 3, 4, and 5 are the apparatus shown in Figure 2. chromatogram, Figure 6 is the second
Insert a resistor only on the negative electrode side of the potential regulator shown in the figure.
A line diagram showing the discharge current when a discharge gas is used, FIG. 7 is a graph showing the relationship between the discharge current and the resistance inserted between the positive electrode and the ground in FIG. 2, and FIG. FIG. 9 is a graph showing the discharge stability range obtained by the photoionization type ionization detector of the example, and is another chromatogram obtained by the apparatus shown in FIG. 2. 1...Flow rate controller, 2...Sample injection section, 3...
Chromato column, 4...detector, 5...recorder,
6... Collector grounding plug, 7... Collector, 8
...Gas outflow pipe, 9...Collector support tube, 10...
... Insulating member, 11 ... Housing, 12 ... Gas conduit, 13 ... Ionization chamber, 14 ... Connection fitting, 15
... Electrical insulating material, 16 ... Positive electrode, 17 ... Light passing hole, 18 ... Light generation chamber, 19 ... Negative electrode, 20 ...
... Fixing fitting, 21 ... Discharge gas conduit, 22 ... Connection tube, 23 ... Cathode housing, 24 ... Connection screw ring, 25 ... High voltage connection plug, 26 ... DC power supply, 27 ... Potential regulator , 28... current amplifier.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 放電用陰電極および放電用陽電極を備えた光
発生室と、コレクタ電極およびコレクタ対極を備
えた電離室を有し、上記放電用陰電極を直流電源
に制限抵抗を介して接続し、放電ガス存在下の上
記光発生室内での放電に伴つて生じた光を上記電
離室に導き、上記電離室に導入した試料を上記光
発生室からの光によつて電離せしめる光電離型の
イオン化検出器において、上記放電用陰電極の先
端を上記電離室の方へ方向づけるように上記放電
用陰電極を配置し、上記放電用陽電極を上記放電
用陰電極の先端よりも上記電離室に近い側に配置
し、上記電離室のハウジング壁を上記コレクタ対
極として形成し、上記放電用陽電極に30乃至
200Vの負電位を与える電池を設けたことを特徴
とする光電離型のイオン検出器。
1 It has a light generation chamber equipped with a discharge cathode and a discharge positive electrode, and an ionization chamber equipped with a collector electrode and a collector counter electrode, and the discharge cathode is connected to a DC power supply via a limiting resistor, and the discharge Photoionization type ionization detection in which light generated due to discharge in the light generation chamber in the presence of gas is guided into the ionization chamber, and a sample introduced into the ionization chamber is ionized by the light from the light generation chamber. In the device, the discharge cathode is arranged so that the tip of the discharge cathode is directed toward the ionization chamber, and the discharge positive electrode is placed on a side closer to the ionization chamber than the tip of the discharge cathode. The housing wall of the ionization chamber is formed as the collector counter electrode, and a
A photoionization type ion detector characterized by being equipped with a battery that provides a negative potential of 200V.
JP20934482A 1982-12-01 1982-12-01 Optical electrolytic dissociation type ionization detector Granted JPS59100857A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20934482A JPS59100857A (en) 1982-12-01 1982-12-01 Optical electrolytic dissociation type ionization detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20934482A JPS59100857A (en) 1982-12-01 1982-12-01 Optical electrolytic dissociation type ionization detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59100857A JPS59100857A (en) 1984-06-11
JPH0376415B2 true JPH0376415B2 (en) 1991-12-05

Family

ID=16571392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20934482A Granted JPS59100857A (en) 1982-12-01 1982-12-01 Optical electrolytic dissociation type ionization detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59100857A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3109034B1 (en) * 2015-06-24 2020-07-15 British Telecommunications public limited company Printed logic gate

Also Published As

Publication number Publication date
JPS59100857A (en) 1984-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8829913B2 (en) Discharge ionization current detector
US6333632B1 (en) Alternating current discharge ionization detector
US5889404A (en) Discharge ionization detector having efficient transfer of metastables for ionization of sample molecules
US8797041B2 (en) Discharge ionization current detector
US5394091A (en) System for detecting compounds in a gaseous sample by measuring photoionization and electron capture induced by spark excitation of helium
US20080202915A1 (en) Methods and apparatus for ionization and desorption using a glow discharge
US4789783A (en) Discharge ionization detector
US4028617A (en) Ionization detector utilizing electric discharge
WO2014125610A1 (en) Discharge ionization current detector and method for adjusting same
WO2001044800A2 (en) Glow discharge detector
JPS6054623B2 (en) electron capture detector
US9513257B2 (en) Discharge ionization current detector and method for aging treatment of the same
US6842008B2 (en) Gas detector with modular detection and discharge source calibration
US5739699A (en) Method and apparatus for ion discrimination in an electron capture detector
US4866278A (en) Gas chromatography
EP0845671B1 (en) Electron capture detector with guard electrode
US20140370613A1 (en) Atmospheric Pressure Chemical Ionization Detection
US20040189314A1 (en) Helium ionization detector
US6037179A (en) Method and apparatus for suppression of analyte diffusion in an ionization detector
US10048222B2 (en) Miniaturized helium photoionization detector
US5920072A (en) Ionization detector
JP5614379B2 (en) Discharge ionization current detector and gas chromatograph apparatus
JPH0376415B2 (en)
KR101285564B1 (en) Electron capture detector using auxillary gas
US8188442B2 (en) Non-radioactive electron capture detector for GC