[发明专利]放电电离电流检测器及其时效处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用由电介质阻挡放电生成的等离子体将试样电离的方式的放电电离电流检测器及其时效处理方法。

背景技术

作为气相色谱仪用的微量气体检测器，TCD(Thermal Conductive Detector热导检测器)、ECD(Electric Capture Detector电子捕获检测器)等多种方式的检测器被提出并实用化，但是当前最常用的检测器为FID(Flame Ionization Detector火焰电离检测器)。FID是通过氢火焰将样品气体电离，并对该电离电流进行测量，由此达到较宽的动态范围(大约6位数)。但是，存在不适合于无机气体或难燃性气体的检测这一缺点。

另一方面，也存在用通过高压放电生成的等离子体生成He、N₂、Ar、Ne、Xe等惰性气体的受激态物质，对样品进行电离并检测的放电电离电流检测器。作为这种放电电离电流检测器的一种的PDD(Pulsed Discharge Detector脉冲放电检测器)通过施加脉冲化的高电压产生火花放电以生成等离子体。利用等离子体的方法不需要氢，一般来说试样的电离效率比FID要高且为高灵敏度，对无机气体或难燃性气体也具有灵敏度，但存在与FID相比动态范围狭窄这一缺点。

又，也存在与PDD不同，通过电介质阻挡放电生成等离子体的方式的放电电离电流检测器(专利文献1)。由于电介质阻挡放电是用电介质覆盖放电用电极的表面，因此使放电发生在金属电极之间的情况下的热电子或二次电子等的放出较少，等离子体产生的稳定性高。又，由于放电电流被电介质抑制，因此具有电极的劣化或电极上的发热被抑制，耐久性高的特征。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本特开2011-158357号公报

发明内容

发明要解决的课题

放电电离电流检测器通常构成为：通过放电生成等离子体的等离子体生成部和对试样进行电离并检测的试样电离检测部在空间上相连接，在等离子体生成部中流动的等离子气体流入至试样电离检测部。并且，由于通过放电电离电流检测器对在等离子体生成部中流动的气体中包含的不纯物质进行电离，因此被电离后的不纯物质被检测到，存在检测信号的背景变高这一缺点。因此，在要求极低的检测下限(高灵敏度)的情况下，精制氦气等等离子气体并使其不纯物质浓度下降到ppb单位。

在利用了电介质阻挡放电的放电电离电流检测器中，多使用石英作为覆盖放电用电极的电介质。由于石英对水具有吸附性，因此暴露在空气中的石英的表面存在吸附水。因此，如果在设置好放电电离电流检测器之后马上进行测量的话，则覆盖放电用电极的石英的表面的吸附水就通过放电而被电离并被检测到，检测信号的背景就会变高。因此，设置好检测器之后，实施以高于使用温度的温度加热检测器几个小时或几天的烘烤处理，或者在烘烤处理的同时或在烘烤处理之后实施在等离子体生成部中进行与通常的测量时一样的等离子体生成的时效处理，以去除石英的吸附水，使检测信号的背景降低。

通过实施上述的烘烤处理或时效处理可以使检测信号的背景一定程度地降低，但是为了实现更高的检测灵敏度，希望进一步降低该检测信号的背景。

因此，本发明的目的在于，高效率地降低利用了电介质阻挡放电的放电电离电流检测器的检测信号的背景。

用于解决课题的手段

本发明的发明者们发现，使用在等离子体生成部中流动的等离子气体中混入原子量比等离子气体大的惰性气体而形成的气体进行了时效处理的情况下，相比于使用等离子气体进行了时效处理的情况，检测信号的背景的降低效率得到了提高。这被认为是由于通过混合原子量比等离子气体大的惰性气体，惰性化气体从等离子体接收能量，溅射电介质阻挡的壁面并促进吸附分子的脱离，抑制初期的气体放出。