電子捕獲檢測器

物理儀器電子捕獲檢測器01發(fā)展過程工作機理性能特點分類目錄030204基本信息電子捕獲檢測器（electroncapturedetector)，簡稱ECD。電子捕獲檢測器也是一種離子化檢測器，它是一個有選擇性的高靈敏度的檢測器，它只對具有電負性的物質(zhì)，如含鹵素、硫、磷、氮的物質(zhì)有信號，物質(zhì)的電負性越強，也就是電子吸收系數(shù)越大，檢測器的靈敏度越高，而對電中性（無電負性）的物質(zhì)，如烷烴等則無信號。發(fā)展過程發(fā)展過程電子捕獲檢測器自從ECD問世以來，人們不斷地改進和完善它，使其結(jié)構(gòu)和性能更加理想。幾十年來，最實用的兩大進展是用63Ni放射源代替了3H放射源和用固定基流脈沖調(diào)制電壓供電代替了其它供電方法。采用63Ni源主要優(yōu)點是可使檢測器溫度在350~400℃下工作，從而降低了操作過程中的污染問題，提高了檢測限。采用固定基流脈沖調(diào)制電壓供電，使線性范圍擴展到104，動態(tài)范圍擴展到105，并增加了檢測器的穩(wěn)定性。性能特點性能特點1．ECD在1961年問世，它與FID、色譜程序升溫分析稱為色譜儀發(fā)展中三大突破；2．它是一種高靈敏度、高選擇性檢測器，對電負性物質(zhì)特別敏感；3．最小檢測量可達10-13克（γ—666），對四氯化碳和正己烷靈敏度的比為4×108倍；4．它主要用于分析測定鹵化物、含磷（硫）化合物以及過氧化物、硝基化合物、金屬有機物、金屬螯合物、甾族化合物、多環(huán)芳烴和共軛羥基化合物等電負性物質(zhì)。另外也能分析1PPM氧氣；5．采用化學(xué)轉(zhuǎn)化方法，使其具有強電負性的衍生物而擴大電子捕獲檢測器使用范圍；6．ECD已成為在食品檢驗、動（植物）體中的農(nóng)藥殘毒量和環(huán)境檢測（水、土壤、大氣污染等）領(lǐng)域中應(yīng)用最多的一個檢測器之一。工作機理工作機理ECD簡明機理ECD是放射性離子化檢測器的一種，它是利用放射性同位素，在衰變過程中放射的具有一定能量的β-粒子作為電離源，當(dāng)只有純載氣分子通過離子源時，在β-粒子的轟擊下，電離成正離子和自由電子，在所施電場的作用下離子和電子都將做定向移動，因為電子移動的速度比正離子快得多，所以正離子和電子的復(fù)合機率很小，只要條件一定就形成了一定的離子流（基流），當(dāng)載氣帶有微量的電負性組分進入離子室時，親電子的組分，大量捕獲電子形成負離子或帶電負分子。因為負離子（分子）的移動速度和正離子差不多，正負離子的復(fù)合機率比正離子和電子的復(fù)合幾率高105~108倍，因而基流明顯下降，這樣就儀器就輸出了一個負極性的電信號，因此和FID相反，通過ECD被測組分輸出，在數(shù)據(jù)處理上出負峰。電負性物質(zhì)在離子室中，捕獲電子被離解的類型有四種以上。但實踐表明：主要電離形式是離解和非離解型兩種。在離解反應(yīng)中，當(dāng)一個多原子分子AB進入離子室時，樣品的分子AB與一個電子反應(yīng)，離解成一個游離基和一個負離子，例如：脂肪烴的CL、Br、I化合物就屬離解型；在非離解式反應(yīng)中，樣品AB與一個電子反應(yīng)，生成一個帶負電的分子，如芳烴和多芳烴的羥基、F、CH3、、ON、OCH3等的衍生物就屬于非離解類型；離解型在大多數(shù)情況下都要吸收一定的能量，電子吸收截面將隨溫度而增加，因此，離解型在溫度較高時，有利于提高靈敏度。而非離解型則釋放出能量，電子吸收截面將隨檢測器的溫度升高而減小。因此較低的溫度有利于提高靈敏度。分類分類用于ECD的分類方法很多，熟悉這些分類方法，可以更加了解它們的操作特性，以便在不同分析需要時合理選用。1．按使用離子源分類用于ECD的電離源，有放射性同位素源和無放射性兩大類。非放射性ECD雖然已有商品，并有無放射性的優(yōu)點，但在操作中要用高純度的He以及加添某些稀有氣體作載氣，ECD結(jié)構(gòu)和電子設(shè)備也較復(fù)雜，操作特性上還有一些不足，故處于完善推廣使用階段。2．以放射源的種類分類：可分為63Ni和3H兩種。⑴ECD對放射源的要求①使用安全放射性同位素在衰變過程中可能產(chǎn)生α、β、γ三種射線。α是高速氦核帶正電；β射線是一種高速電子帶負電；γ射線是波長極短的電磁波。這三種射線都具有一定的能量，可使氣體和其他物質(zhì)電離，其