50°C的情況下，本底噪聲變大，而且三個色譜圖也各自不同(圖9的(b))o因此，可知采用現(xiàn)有的放電離子化電流檢測器的話，在離子收集部的溫度變高時，檢測信號的SN比以及測定的精度下降。
[0071]圖10示出由上述實施例1的放電離子化電流檢測器得到的色譜圖。采用該放電離子化電流檢測器的話，即使設(shè)定溫度為450°C，本底噪聲的等級也與設(shè)定溫度為200°C的情形為同一程度。又，三個色譜圖也處于基本重合的狀態(tài)(圖10的(a)，(b))。S卩，即使離子收集部的溫度變高，檢測信號的SN比以及測定的精度也不會降低。這是由于，在上述實施例I中，絕緣構(gòu)件采用純度為99.5%以上的氧化鋁或者藍寶石，從而在離子收集用電極與偏置用電極之間實現(xiàn)了充分的絕緣的緣故。
[0072]另外，純度低于99.5%的氧化鋁(即，現(xiàn)有的絕緣構(gòu)件)在室溫附近得到114Qcm左右的體積電阻率，但在300?500°C的高溫下，下降至18 Ω cm左右。相對于此，純度在99.5%以上的氧化鋁、藍寶石(即，上述實施例的絕緣構(gòu)件)即使在300?500°C的高溫下也能夠得到101° Qcm左右的體積電阻率。也就是說，兩者在高溫下的體積電阻率相差兩位數(shù)。
[0073]以下，對在本實施例的放電離子化電流檢測器中，通過設(shè)法設(shè)計離子收集部中的各電極和絕緣構(gòu)件的配置結(jié)構(gòu)，能夠提高性能的情況進行說明。
[0074]首先，在圖2中示出現(xiàn)有的放電離子化電流檢測器的離子收集部的概略結(jié)構(gòu)。另夕卜，與離子收集用電極連接的放大器以及與偏置用電極連接的直流電源等的記載省略(在圖3、4中也一樣)。在現(xiàn)有的離子收集部中，離子收集用電極41、絕緣構(gòu)件43、以及偏置用電極42的接觸面上配置襯墊45，通過按壓板簧46來確保氣密性。采用這樣的結(jié)構(gòu)的話，重復(fù)溫度循環(huán)時，襯墊發(fā)生塑性變形，無法維持氣密性。因此，例如空氣通過該電極與絕緣構(gòu)件的接觸面侵入，其結(jié)果，檢測信號的SN比降低。
[0075]因此，在本發(fā)明的第2實施例的放電離子化電流檢測器中，可以將離子收集部作為例如圖3所示的結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，在離子收集用電極51、絕緣構(gòu)件53、以及偏置用電極52的接觸面配置金屬制的O形環(huán)55，通過按壓板簧56來確保氣密性。作為金屬制O形環(huán)55的材料，可以米用例如因科乃爾(Inconel)(登記商標)。因科乃爾(Inconel)是尚溫下的還原力優(yōu)異的鎳基超合金，通過采用該材料，能夠防止O形環(huán)由于溫度循環(huán)而塑性變形。又，為了防止O形環(huán)55的氧化，可以在O形環(huán)的表面實施鍍金或者鍍金。
[0076]另一方面，作為離子收集部的其他形態(tài)，也可以做成圖4所示的結(jié)構(gòu)(第3實施例)。在該結(jié)構(gòu)中，分別通過銀焊料(銀口夕)等將離子收集用電極61、絕緣構(gòu)件63、以及偏置用電極62接合(接合層65)。
[0077]但是，絕緣構(gòu)件63不能就這樣進行焊接。在此，可以預(yù)先在絕緣構(gòu)件63中的與離子收集用電極61以及偏置用電極62接合的面上分別噴鍍鉬(Mo) ?錳(Mn)，在此基礎(chǔ)上采用鎳(Ni)進行電鍍。
[0078]又，作為離子收集用電極以及偏置用電極，可以是由線膨脹系數(shù)與氧化鋁以及藍寶石接近的鐵、鎳以及鈷構(gòu)成的合金。作為這樣的合金，例如有可伐合金(Kovar)(登記商標)。進一步地，為了防止氧化，可以采用鎳(Ni)對可伐合金進行電鍍。
[0079]在此雖未圖示，但離子收集用電極61與圖1的離子收集用電極31同樣地，通過放大器與外部的電路連接，在連接部分被暴露于大氣。同樣地，存在從與絕緣構(gòu)件63的接合面露出的焊接材料也會由于離子收集部的加熱而氧化的擔(dān)憂。露出于離子收集部的外側(cè)的焊接材料也可以采用鎳(Ni)來進行電鍍。
[0080]進一步地，可以將離子收集部做成圖5所示的結(jié)構(gòu)(第4實施例)。在該結(jié)構(gòu)中，離子收集用電極由對絕緣構(gòu)件73的一部分進行了金屬噴鍍而成的導(dǎo)電面71a和貫通絕緣構(gòu)件73的導(dǎo)電銷71b形成。偏置用電極也同樣地由對絕緣構(gòu)件73的一部分進行了金屬噴鍍而成的導(dǎo)電面72a和貫通絕緣構(gòu)件73的導(dǎo)電銷72b形成。由此，也能夠維持離子收集部的氣密性。
[0081]另外，在上述的實施例(第I?第4實施例)中，都分別將離子收集部中的離子收集用電極、偏置用電極、以及絕緣構(gòu)件做成中央設(shè)有相同的孔的圓筒形狀，將它們重疊而形成通孔。通過做成這樣的結(jié)構(gòu)，可以極力減少試樣離子變得無用的靜區(qū)、寧V
只)O
[0082]符號說明
[0083]10…放電離子化電流檢測器
[0084]11…主體
[0085]20…等離子體生成部
[0086]21…圓筒管
[0087]22…等離子體生成用電極
[0088]23…氣體導(dǎo)入口
[0089]24…交流電源
[0090]30…離子收集部
[0091]31、41、51、61…離子收集用電極
[0092]32、42、52、62…偏置用電極
[0093]33、43、53、63 …絕緣構(gòu)件
[0094]34、44、54、64、74 …毛細管
[0095]35…直流電源
[0096]36…放大器
[0097]45…襯墊
[0098]46、56 …板費
[0099]55...0 形環(huán)
[0100]65...接合層[0101 ]71a…導(dǎo)電面
[0102]7 Ib…導(dǎo)電銷
[0103]72a…導(dǎo)電面
[0104]72b…導(dǎo)電銷。
【主權(quán)項】
1.一種用于氣相色譜儀的放電離子化電流檢測器，其特征在于，包括: a)生成等離子體的等離子體生成部；以及 b)離子收集部，所述離子收集部具有:用于產(chǎn)生電場的偏置用電極，所述電場用于將利用所述等離子體生成部所生成的等離子體所發(fā)出的光而被離子化了的試樣離子導(dǎo)入后述的離子收集用電極；用于收集所述試樣離子的離子收集用電極；以及配置在該離子收集用電極和該偏置用電極之間的、由純度為99.5 %以上的氧化鋁或者藍寶石構(gòu)成的絕緣構(gòu)件。2.如權(quán)利要求1所述的放電離子化電流檢測器，其特征在于， 所述等離子體生成部利用低頻交流電場的介質(zhì)阻擋放電來生成等離子體。3.如權(quán)利要求1或2所述的放電離子化電流檢測器，其特征在于， 在所述離子收集用電極、所述絕緣構(gòu)件、以及所述偏置用電極彼此之間配置金屬制O形環(huán)，這些金屬制O形環(huán)由彈性構(gòu)件按壓而被固定。4.如權(quán)利要求1或2所述的放電離子化電流檢測器，其特征在于， 采用接合構(gòu)件將所述離子收集用電極、所述絕緣構(gòu)件、以及所述偏置用電極氣密地接入口 ο5.如權(quán)利要求4所述的放電離子化電流檢測器，其特征在于， 所述絕緣構(gòu)件中的、與所述離子收集用電極接合的第I接合面、以及與所述偏置用電極接合的第2接合面分別被噴鍍鉬以及錳，在此基礎(chǔ)上再采用鎳進行電鍍，從而在該第I接合面焊接該絕緣構(gòu)件和該離子收集用電極，在該第2接合面焊接該絕緣構(gòu)件和該偏置用電極。6.如權(quán)利要求5所述的放電離子化電流檢測器，其特征在于， 所述離子收集部的接合部中的、露出于所述離子收集部的外側(cè)的焊接材料也被實施鍍镲。7.如權(quán)利要求1?6中任一項所述的放電離子化電流檢測器，其特征在于， 所述收集用電極以及偏置用電極通過由鐵、鎳以及鈷構(gòu)成的合金形成。8.如權(quán)利要求1或2所述的放電離子化電流檢測器，其特征在于， 所述離子收集用電極以及/或者偏置用電極由導(dǎo)電面和導(dǎo)電銷形成，所述導(dǎo)電面是利用導(dǎo)體對絕緣構(gòu)件的一部分實施了電鍍而形成的，所述導(dǎo)電銷貫通該絕緣構(gòu)件并與該導(dǎo)電面電連接。9.如權(quán)利要求1?7中任一項所述的放電離子化電流檢測器，其特征在于，構(gòu)成為: 所述離子收集用電極、所述絕緣構(gòu)件、以及所述偏置用電極分別被做成在中央設(shè)有同一直徑的孔的圓筒形狀，使各孔一致地配置該離子收集用電極、該絕緣構(gòu)件以及該偏置用電極，由此形成貫通孔，將所述試樣離子封閉于該貫通孔中。
【專利摘要】本發(fā)明的放電離子化電流檢測器被用作為氣相色譜儀用的檢測器，適合于高沸點成分的分析。放電離子化電流檢測器(10)主要由等離子體生成部(20)以及離子收集部(30)構(gòu)成。在離子收集部(30)中配置離子收集用電極(31)和偏置用電極(32)，還在離子收集用電極(31)和偏置用電極(32)之間配置由純度為99.5％以上的氧化鋁或者藍寶石構(gòu)成的絕緣構(gòu)件。
【IPC分類】G01N27/70, G01N27/68, G01N30/64
【公開號】CN104995504
【申請?zhí)枴緾N201380073114
【發(fā)明人】堀池重吉, 品田惠
【申請人】株式會社島津制作所
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2013年2月15日
【公告號】WO2014125630A1