Электронозахватный детектор (ЭЗД)
Электронозахватный детектор был сконструирован на основе прибора, который изобрел в 1948 г. Джеймс Лавлок для измерения малейших воздушных потоков. В то время он занимался исследованием гриппа и попутно установил, что дым от сигарет и газообразные хлорированные углеводороды мешают работе прибора. В настоящее время ЭЗД благодаря своей чувствительности к галогенам применяют в основном для анализа пестицидов.
Принцип работы ЭЗД основан на том, что электроотрицательные частицы (СХ) захватывают тепловые электроны с образованием отрицательных ионов Количество захваченных ионов зависит от массы и структуры анализируемого соединения.
Для получения тепловых электронов (с низкой энергией) газ-носитель ионизируют β-частицами (электронами с высокой энергией) радиоактивного источника. Возникающий электронный ток измеряется чувствительным прибором. Когда молекулы пробы достигают ячейки детектора, они захватывают электроны, которые в ином случае попадали бы на коллектор и давали бы ток в цепи детектора. Таким образом, количественные результаты анализа основываются на соответствующем снижении тока.
В первых детекторах на коллектор подавалось постоянное напряжение. В современных приборах для того, чтобы расширить динамический диапазон, используют импульсы напряжения и поддерживают постоянными частоту или напряжение на ячейке (рисунок 1). Наложенный на электроды импульс напряжения периодически собирает электроны, не захваченные веществом. Во время этого импульса регистрируются только свободные электроны, так как более тяжелые отрицательные ионы не могут достигнуть электродов за короткое время импульса и удаляются из ячейки детектора газом-носителем.
Органические полигалогениды представляют собой соединения с высоким сродством к электрону. К соединениям, в составе которых находятся кислород, фосфор или ароматические кольца, ЭЗД менее чувствителен. Такие соединения, как парафины и простые углеводороды, почти не захватывают электроны и не могут регистрироваться с помощью ЭЗД.
Для работы ЭЗД используют в качестве газа-носителя азот особой чистоты, т.к. наличие примесей нарушает работоспособность системы (уменьшает рабочий диапазон).