JPS5853307B2 - 光電離検出器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光電離検出器に係り、特にガス状の試料に高エ
ネルギーの光を照射して電離せしめるような光電離検出
器に関する。

第１図を参照しながら従来の光電離検出器について説明
する。

検出器１の放電室２１には放電ガスが入口６から流入さ
札試料室２２には試料を含むキャリアガスが入ロアから
流入される。

放電室２１を通った放電ガスは試料室２２を経てキャリ
アガスとともに排気口８から排気される。

放電室２１には放電陰極２と放電対極３が配設されてお
り、試料室２２にはコレクタ電極５とコレクタ対極４が
配設されている。

放電陰極２と対極３の間の放電によって極紫外光が発生
され、この光が入ロアから導入された試料ガスを光電離
する。

試料ガスのイオンはコレクタ電極５に捕集されるので電
離電流を測定することにより試料ガスを検出できる。

光電離検出器は、高感度であること、無機成分および有
機成分のいずれも検出できること等の優れた特性を有す
る。

ところ力んこのような構成の光電離検出器では検出器の
バックグラウンド電流もしくはベースラインが安定せず
、ドリフトが太きいため十分な測定精度が得られないと
いう問題があった。

この原因は放電ガス中の不純物も放電時の発光によって
電離され、コレクタ電極に捕集されるためであると考え
られる。

このような問題を解決するための１つの方法は２つの光
電離検出器を併置し、一方の検出器には試料を導入する
が他方の検出器には放電ガス以外にはキャリアガスのみ
を供給し、両者の差の信号から試料量を求め得るかも知
れない。

しかしながら、２つの検出器の放電状態を全く同じに維
持できないこと、構成が複雑になり高価になること等の
理由からこのような構成は実用化のために実現すること
は困難である。

本発明は上述したような点に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、簡単な構成によってベースラインを安定化し
、高い測定精度を有する実用的な光電離検出器を提供す
ることにある。

本発明の特徴は、試料室に流通されるガスあるいは放電
室に流通されるガスの内の少なくとも一力が流通される
ような通路であって、試料が侵入することがなく、かつ
放電に伴う光が照射されるガス通路に、参照用コレクタ
電極を配設し、試料用コレクタ電極からの信号と比較で
きるように構成したことにある。

本発明に基づく望ましい実施例では、放電室からの光の
通路にコレクタ電極とコレクタ対極から成るコレクタ系
を２対配設し、その一方のコレクタ系のみに試料ガスが
流通されるようになっている。

２つのコレクタ対極には互に反対極性の電圧を印加し、
両コレクタを接続して増幅器の入力とする。

これにより放電ガスの不純物に基づく信号は相殺される
。

以下本発明に基づ〈実施例について説明する。

第２図は一実施例の概略構成図である。

光電離検出器のボディ２０は電気的絶縁材料例えばガラ
スで作られる。

放電室２１内に配設された放電陰極２は、先端方向が試
料室へ向けられた針状電極から成る。

対極３はリング状の金属から成り、接地電位に保たれる
。

陰極２には約−７００ボルトの高電圧が印加される。

試料室２２内に配設されたコレクタ電極５と対極４はい
ずれもリング状で対極４がコレクタ電極５より高電位に
保たれる。

放電室２１と試料室２２の間の光通路１０にはリング状
の参照用コレクタ電極１１と参照用対極１２が配設され
ている。

参照用対極１２は参照用コレクタ電極１１より高電位で
あるが、試料用対極４とは反対極性となるように設定さ
れている。

試料用コレクタ電極５からの信号線と参照用コレクタ電
極１１からの信号線は短絡されたあと増幅器３１の入力
信号線３５となる。

増幅器３１の出力は図示しない表示部に導かへ試料の成
分濃度が表示記録されるように構成されている。

放電ガス人口６は、図示しない放電ガス供給源に接続さ
れている。

放電ガスとしてはアルゴンガス、ヘリウムガス等の不活
性ガスが選択される。

試料穴ロアは、図示しないガスクロマトグラフの分離カ
ラムに接続されている。

ガスクロマトグラフの試料導入部から導入された混合物
試料は、キャリアガスが流通されている分離カラムにお
いて成分相互が分離され、分離された成分がキャリアガ
スによって順次試料穴ロアより検出器内に導入される。

このとき試料用コレクタ電極５で得られる電流信号は第
８図Ａのようになる。

第８図の縦軸は電流の大きさを示し、横軸は保持時間を
示す。

第８図Ａのクロマトグラムで見られるベースラインのド
リフトの主因は、定温分析の場合、放電ガスの不純物に
基づくものである。

一方、参照用コレクタ電極１１で得られる電流信号は第
８図Ｂの如くなる。

この電流信号の変動量も主として放電ガスの不純物に基
づく。

試料用対極４と参照用対極１２に印加される高電圧は反
対極性であるので、それぞれによって得られるベースラ
インも反対符号になる。

それ故、これらの信号を合成されたベースラインは、第
８図Ｃの如くドリフト分が相殺され、従って安定なベー
スラインを有するクロマトグラムが得られる。

この実施例のような構成にすることにより、光電離検出
器を２つ設ける必要がないので、全く同じ性能の検出器
を２つ準備しなくて済む。

また、従来装置に参照用の電極を設けるだけでよいので
、構成も簡単で済む。

放電時の発光によってイオン化される放電ガス中の不純
物（被イオン化成分）による測定値への悪影響は実質的
に排除される。

第３図は本発明に基づく他の実施例の概略構成図である
。

この実施例でも光通路１０は放電室２１と試料室２２の
間にあり、放電ガスは流通されるが試料ガスは侵入しな
いように構成されている。

光通路１０にはリング状の参照用コレクタ電極１１と参
照用対極１２が配設されている。

参照用コレクタ電極からの信号線は増幅器３２を介して
増幅器３１の入力信号線３５に接続されている。

試料用コレクタ電極５と参照用コレクタ電極１１の捕集
量が異なるような場合に増幅器３２の増幅率を調節して
得られる信号の大きさを同じにする。

このような調節により増幅器３１の出力信号は両者のバ
ックグラウンド電流が相殺された安定なベースラインを
もたらす。

この例でも同じ放電に基づく光によって生成されたイオ
ンを同時に取り出すことができ、それ故に簡単な構成で
効果的に不純物の影響を減することができる。

増幅器３２は試料用コレクタ電極５と入力信号線３５の
間に設けてもよい。

第４図は本発明に基づく他のもう１つの実施例の概略構
成図である。

上述の実施例と同様の機能を有するものには同じ符号を
付しである。

放電室２１の出口は二流路に分岐されており、一方は参
照用コレクタ電極１１および参照用対極１２が配設され
た参照室２４を経て排気口１４に到り、他方は試料用コ
レクタ電極５および試料用対極４が配設された試料室２
２を経て排気口８に到る。

参照室２４には、試料室に流入されるキャリアガスと同
じガスから成る参照ガスがガス人口１３から導入される
。

放電室の発光は参照室２４および試料室２２のいずれに
も入射される。

試料穴ロアがガスクロマトグラフの分離カラム出口に接
続されているときには、参照ガス人口１３をガスクロマ
トグラフのダブルカラムの他方である試料が導入されな
い側の補償用カラムの出口に接続すれば、昇温時のカラ
ム液相の流出によるベースラインドリフトをも相殺でき
る。

参照用コレクタ電極１１は減衰器３３および入力信号線
３５を介して増幅器３１に接続されており、試料用コレ
クタ電極５は入力信号線３５を介して増幅器３１に接続
されている。

第５図は本発明に基づく別の実施例の概略構成図である
。

放電室２１の光通路１０への開口の周囲の壁に放電対極
３が配置されている。

光通路１０には放電ガス人口６からの放電ガスとガス人
口２７からの追い出しガスが流通される。

対向して配置された参照用コレクタ電極１１と参照用対
極１２の下流には分離カラム出口に接続された試料人口
が開口されている。

流入された全てのガスは排気口８から排出される。

試料用コレクタ電極５と参照用コレクタ電極１１は差増
幅器３６に接続されている。

試料室２２内には試料用コレクタ電極５と試料用対極４
が対向するように配設されている。

この実施例でも第２図、第３図と同様に２つのコレクタ
信号を相殺する構成にできるので、第２図の実施例の場
合と同様の効果がもたらされる。

第６図は、本発明のさらに別の実施例である。

ガス入口２６から供給された不活性ガスは２分割さへ一
方は針状放電陰極２を有する放電室２１を経て排気口９
から排気さ札他方は試料室２２を経て排気口８から排気
される。

参照用コレクタ電極１１と参照用対極１２はガス入口２
６と放電室２１の間のガス通路内に配置されている。

試料穴ロアから流入した試料はガス入口２６からのガス
によって試料室２２へ導かれるので、放電室２１には侵
入しない。

第７図は本発明のもう１つの実施例である。

光通路１０の入口付近にリング状の放電対極３が配設さ
れている。

ガス人口６から導入された放電ガスは放電室２１を経て
排気口９から排出される。

ガス人口２７からの追い出しガスは試料穴ロアからの試
料と共に試料室２２を経て排気口８から排出される。

参照用コレクタ電極および参照用対極が配置された付近
の通路には試料は侵入されないので、参照用コレクタ電
極１１はガス人口２７から流入したガス中の不純物が光
照射によってイオン化されたことに基づく電流を検出で
きる。

以上説明したように、本発明によれば、試料測定時のべ
一名ラインが安定化されるので、精度の高い測定値が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光電離検出器の構成を説明する図、第２
図は本発明の一実施例の概略構成を示す図、第３図は本
発明の他の実施例の概略構成図、第４図は本発明の他の
もう１つの実施例の概略構成図、第５図は本発明の別の
実施例の説明図、第６図は発明のさらに別の実施例の説
明図、第７図は本発明のもう１つの実施例の説明図、第
８図は本発明を適用した場合のベースラインの是正を説
明する図である。 ２・・・・・・放電陰極、３・・・・・・放電対極、４
・・・・・・試料用対極、５・・・・・・試料用コレク
タ電極、６・・・・・・放電ガス入口、７・・・・・・
試料入口、８，９，１４・・・・・・排気口、１０・・
・・・・光通路、１１・・・・・・参照用対極、１２・
・・・・・参照用コレクタ電極、２０・・・・・・ボデ
ィ、２１・・・・・・放電室、２２・・・・・・試料室
、２４・・・・・・参照室、２６．２７・・・・・・ガ
ス入口、３１，３２・・・・・・増幅器、３３・・・・
・・減衰器、３５・・・・・・入力信号線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 放電用ガスが供給され光発生を伴なう放電が行われ
   る１つの放電室と、上記放電室からの光が入射されるよ
   うに配置されており被検試料が導入される試料室と、上
   記放電室に設けられた放電電極と、上記試料室に設けら
   れた試料用コレクタ電極とを有する光電離検出器におい
   て、上記被検試料は導入されないが、上記１つの放電室
   からの光は入射される参照室を設け、この参照室に参照
   用コレクタ電極を配設し、上記試料用コレクタ電極から
   の信号を上記参照用コレクタ電極からの信号で補正する
   ように構成したことを特徴とする光電離検出器。