氦離子化氣相色譜儀的工作原理通常都認為是基于潘寧效應(Penning Effect)。它利用β射線,高壓直流放電、脈沖放電、光輻射等能量,以及在高壓電場加速下獲得能量的二次電子與氦原子碰撞,將載氣中部分氦原子由基態(tài)躍遷到不同能級的激發(fā)態(tài),生成亞穩(wěn)態(tài)氦原子He*(2S2S1/2,19.8eV)和氦離子He*(1S2S1/2,24.5eV)等,亞穩(wěn)態(tài)氦原子間的相互碰撞又將部分的亞穩(wěn)態(tài)氦激發(fā)為氦原子,放出電子。各種能級的激發(fā)態(tài)氦和其它高能粒子與樣品中被測組分的原子或分子碰撞,將能量傳遞給被它們,并使之電離,因此只要檢測器內(nèi)存在有達到或超過氖電離勢21.6eV能量,就可將氣體中包括氖在內(nèi)的原子或分子發(fā)生電離。
氦離子化氣相色譜儀優(yōu)勢:
?、侪h(huán)境友好:氦離子氣相色譜儀沒有放射源,老的HID檢測器放射源因受半衰期的影響,能量隨時間逐漸下降,使儀器不能保持長時間穩(wěn)定,且易造成嚴重的環(huán)境污染。
?、陟`敏度高:對大多數(shù)化合物檢測限在10ppb量級,與放射源氦離子化檢測器(HID)靈敏度相近。
?、弁ㄓ眯停汉るx子氣相色譜儀原則上可以檢測除氖氣以外所有物質,根據(jù)實際需要,選用不同色譜柱可以測定多種高純氣中多種雜質氣體成分,還可以配接毛細管柱,擴大分離效能,檢測更多種成分。
?、馨踩院茫号c火焰離子化檢測器(FID)相比,只需要一種氣體,它沒有明火,不需要氫氣,安全性高。
?、荻嗄J焦ぷ鳎阂粋€檢測器可以實現(xiàn)放光離子化、電子捕獲等工作模式,相當于多個檢測器,既有通用型又有選擇型。