SU966583A1 - Способ анализа примесей в газах - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ АНАЛИЗА ПРИМЕСЕЙ В ГАЗАХ

Изобретение относитс  к газовому анализу и может быть использовано дл  обнаружени  и анализа примесей в газах.

Известен способ разделени  ионов в электрическом поле за счет их дрейфа в направлении силовых линий пол  1 .

Однако этот способ характеризуетс  низкой точностью , так как ,при трехкратной разнице в массе ионов их подвижность в нулевом электрическом поле различаетс  в 1,5 раза.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ анализа примесей в газах, включающий ионизацию анализируемого потока газа , разделение полученных ионов путем из дрейфа в слабом посто нном электрическом пол.е по их подвижност Мг отбор и регистрацию ионов одним из известных способов, например электрометрированием 2.

Недостатком этого способа  вл етс  его низка  избирательность.

Цель изобретени  - повышение избирательности анализа.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу анализа примесей в газах заключающемс  в ионизации исследуемого газа, разделении образовавшихс  ионов в электрическом поле, отборе и регистрации ионов, на ионы воздействуют переменным, периодическим, несимметричным по пол рности электрическим полем.

Отношение амплитуд об $азующего поле

10 напр жени  пр моугольной формы равно двум.

Разделение ионов в электрическом поле происходит за счет их дрейфа в направлении силовых линий пол . Скорость дрейфа про15 порциональна подвижности ионов и напр женности пол 

Vg КЕ,(1)

где К - подвижность ионов; Е - напр женность пол .

20 Подвижность ионов К зависит от напр женности пол . Эта зависимость даетс  в виде разложени 

К kn + -. -(2) 39 где ko - подвижность в нулевом поле; k - коэффициент при квадратичном чле разложени , завис щий от индивидуальных характеристик иона; Е - напр женность пол .. Если разделение производ т в переменном электрическом поле, то усредненна  по периоду скорость дрейфа )dt...., (3) где Т - период измерени  пол ; t - текущее врем ; ko - подвижность в нулевом поле; Е - напр женность пол . Если переменное электрическое поле периодическое , т.е.. i Г E(t)dt О но несимметричное по пол рности, т.е. - - то усредненна  скорость дрейфа N( о4.4-Т Таким- образом, в несимметричном по пол рности переменном электрическом поле скорость дрейфа ионов пропорциональна коэф фидиенту при квадратичном члене разложени  k. Вследствие того, что коэффициент k в зависимости от сортности ионов измен етс  существенно (примерно на пор док) сильнее чем подвижность, то и качество разделени  в предлагаемом способе столь же существенн повышаетс . Из уравнени  (4) видно, что скорость дрей фа увеличиваетс  при повышенной напр женности электрического пол . С учетом услоВИЙ , налагаемых на форму пол  ( 1 E(t)d 0; f Г E(t), Е Emax). можно показать, что максимальна  скорость дрейфа ионов в предлагаемом способе анализа достигаетс  при условии

Г

Claims (2)

1. Йуг./ где Е , Б - соо1;ветственно амплитуды напр женностей пол  положительной и отрицательной пол рностей . На фиг. 1 приведена зависимость от времени напр женности электрического пол , используемого дл  разделени  ионов по предлагаемому способу; на фиг. 2 - спектр ионов воздуха, полученного на макете с использованием предлагаемого способа. -Как видно на спектре, две группы ионов далеко отодвинуты друг от друга, что подтверждает высокую степень разделени . Использование предлагаемого способа анализа газовых смесей позвол ет повысить избирательность, разрешающую способность детекторов паров, примен емых дл  обнаружени  и анализа микропримесей в газах. Предлагаемый способ может служить основой дл  разработки малогабаритных, селективных детекторов паров. Формула изобретени 1 .Способ анализа примесей в газах, заключающийс  в ионизации исследуемого газа, разделении образовавшихс  ионов в электрическом поле, отборе и регистрации ионов, о тличающийс   тем, что, с целью повышени  избирательности анализа, на ионы воздействуют переменным, периодическим, несим- . метричным по пол рности электрическим полем. 2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс   тем, что отношение амплитуд образующего пол  напр жени  пр моугольной формы равно двум. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.И. Мак Даниель, Мезон Э. Подвижность и диффузи  ионов в газах, М., Мир, 1976, с. 325-340.
2. 2.Патент США N 3668388, кл. Н 01 J 39/36, 1972.