Високочастотний емісійний детектор

ДЛЯ СЛУЖЕБНОГО СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН ЗС5» G 0 1 w 31/08 ГОСУЛАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2929624/18-25 (22) 22.05.80 (72) Ю.А. Сапрыкин, Ю.А. Паздерский, А.Д. Зорин, Б.М. Головко и Д.it; Чурик (53) 535.243.2(088.8) (56) I. Бражников В,В. Дифференциальные детекторы для газовой хрома-' тографии. М. , 1974, с. 169-170. 2. Arthur I , et al Analytical * Chemistry, v. 37, 1965, p . U70 (прототип). (54) (57) ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ Э И С О Н Й М СИНЫ ДЕТЕКТОР, содержащий разрядную трубку , высокочастотный генератор, монохроматор и систему регистрации интенсивности излучения, о т л и ч а ю щ и й с я ' тем, ч т о , С целью повышения точности идентификации при анализе сложных смесей, в детектор в в е дены регулируемый источник питания и индикатор т о к а , а в разрядной трубке установлены два электрода * соединенные с регулируемым источником , питания через индикатор тока. В е L ^-•«VJ 867154 * привести его к ошибочным результаИзобретение относится к газовой там. хроматографии и может быть испольНизкая чувствительность катарометзовано для анализа сложных смесей. ра по сравнению с высокочастотным Известны высокочастотные эмиссионные детекторы, выполненные из кварце-5 эмиссионным детектором ограничивает и аналитические возможности последвой трубки, в которой при пропусканего, особенно при анализе и идеи- ' нии через нее гелия или аргона возтификации микропримесей в пробах буждается разряд от высокочастотного неизвестного состава. излучения. Свободные электроны в разКроме того, некоторые вещества, ряде достигают энергий достаточных ^ например, металлоорганические соедля того, чтобы вызвать распад молединения, летучие неорганические гидкул поступающих в разрядную трубку риды при прохождении через катарометр из хроматографическои колонки. Излумогут разлагаться на горячей нити чение осколков молекул и свободных атомов поступает в спектрофотометр , 15 его, что искажает результаты анализа при детектировании высокочастотным где измеряется интенсивность харакэмиссионным детектором. теристической линии исследуемого вещества [Л . Целью настоящего изобретения является повышение .точности идентиНедостатком известных высокочастотных эмиссионных детекторов явля- 20 фикации при анализе сложных смесей. Эта цель достигается тем, что в ется низкая чувствительность. известный высокочастотный эмиссионный Наиболее близким техническим редетектор, содержащий разрядную трубшением является высокочастотный эмиску» высокочастотный генератор, моно-' сионный детектор, содержащий разхроматор и систему регистрации инрядную трубку, высокочастотный гене- 25 тенсивности излучения, введены регулиратор, монохроматор и систему региструемый источник питания и индикатор рации интенсивности излучения [2J , тока, а в разрядной трубке установлеИзвестный высокочастотный эмиссионны два электрода, соединенные с реный детектор обладает высокой селективностью к выбранному классу веществзо гулируемым источником питания через индикатор тока. Поэтому, при анализе сложных смесей неизвестного состава, его приходится Сущность изобретения поясняется применять в сочетании с универсальчертежом, на котором представлена ным, неселективным детектором, чтобы блок-схема предложенного высокочасзарегистрировать все компоненты при35 тотного эмиссионного детектора. сутствующие в анализируемой пробе. Высокочастотный эмиссионный деВ дальнейшем эти компоненты идентитектор содержит разрядную трубку фицируются при помощи высокочастот-" 1 с патрубком 2, предназначенным для ного эмиссионного детектора. В роля соединения с выходом из хроматограуниверсального детектора, обычно, 40 фической колонки и патрубком 3 для используют катарометр, путем послесоединения с вакуумным насосом или довательного его соединения с высокоже для сообщения с атмосферой, в зачастотным эмиссионным детектором. висимости от используемого давлеОднако сочетание высокочастотного ния в разрядной трубке. Снаружи трубэмиссионного детектора с катаромет45 ки 1 расположены кольцевые электроды ром резко снижает аналитические воз4. Последние подключены к высокочасможйости системы в целом из-за увелитотному генератору 5. Излучение, обчения объема детектирования и низкой разующееся при разряде, направляется чувствительности катарометра. в монохроматор 6, связанный с фотоумножителем 7, усилителем 8 и реги50 стратором 9. В трубку 1 упаяны платиУвеличение объема детектирования новые электроды 10, 11 так, чтобы за счет суммирования объемов катаони во время работы прибора находирометра, высокочастотного эмиссионлись в контакте с плазмой высоконого детектора и соединительных частотного разряда. Электрод 10 под* линий значительно снижает эффектив55 ключей к источнику стабилизированноность разделения компонентов смеси, го постоянного тока 12 с регулируедостигнутую на хроматографическои комым от 0 до 300 В. Другой же элеклонке, что в конечном счете снижает трод П связан1 с регистратором 13, чувствительность анализа и может измеряющим ток через плазму высокочастотного разряда. Детектор работает следующим образом. Из хроматографическоЙ колонки газноситель, например, аргон через патрубок 2 попадает в разрядную трубку. Напряжение от высокочастотного генератора 5 подается на внешние кольцевые электроды 4, в результате чего в трубке 1 возникает плазма. Излучение высокочастотного разряда попадает в щель монохроматора 6, при этом из спектра длин волн вырезается ниболее характерная для исследуемого вещества. Из монохроматора сигнал поступает в фотоумножитель 7. Последний преобразует интенсивность спектральной линии в электрический ток. Далее через усилитель 8 он подается на потенциометр 9. Одновременно от источника постоянного тока 12 подается напряжение на электроды 10 и 11. Электрический ток протекает через плазму высокочастотного разряда и фиксируется потенциометром 13. Поступившие из хроматографическоЙ колонки компоненты пробы в плазму высокочастотного разряда вызывают ответную реакцию, отмечаемую регистраторами 9 и 13. В зависимости от природы соединения, электропроводность плазмы может увеличиваться или уменьшаться, что фиксируется регистратором 13 в виде положительных или отрицательных пиков. Например, в процессе анализа смеси углеводородов и их хлорпроизводных при настройке монохроматора 6 на линию углерода все углеродсодерясащие соединения регистратор 9 фиксирует в виде направленных вверх от нулевой линии пиков. Одновременно, аналогичная картина наблюдается Редактор Н. Иванова 867154 4 на регистраторе 13 при анализе углеводородов. Хлорпроизводные углеводородов на регистраторе 13 дают пики, направленные вниз от нулелой ли5 нии. Свойство детектора, обеспечивающее разнесение пиков по обе стороны от нулевой линии, обусловленное природой веществ, облегчает идентификацию неизвестных соединений. Ї0 Предложенный высокочастотный эмиссионный детектор имеет значительные преимущества перед другими детекторами при анализе сложных смесей. Совмещение в одной конструкции по сути 15 двух детекторов, один из которых неселективный, проявляющий способность к регистрации всех компонентов пробы, а другой - высокоселективный к выбранному классу веществ, откры20 вают возможность в большинстве случаев получить информацию о составе пробы без введения других, трудоемких операций. Расширению аналитических возможнос25 тей предложенного детектора способствует его высокая чувствительность основанная на измерении электропроводности плазмы, и свойство давать отрицательный пик для веществ, обла30 дающих большим средством к электрону. Сведение к минимуму "мертвого" объема перед детектором заметно снижает размывание хроматографических пиков, что особенно важно при анализе ,, смесей с малой концентрацией примесей * В связи с этим предложенный детектор может найти широкое применение при анализе сложных смесей, особенно высокореакционных элементоорганических соединений, летучих хлоридов и 4 0 гидридов. По результатам опытной проверки чувствительности детектора ко всем веществам более чем в 100 раз превышает чувствительность катарометра. Составитель В. Обухов Техред Л. Микеш Корректор 0. Тигор Заказ 1013/ДСП Тираж 715 Подписное ВНИИПИ Государственного коми'тета С(ССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, k