[实用新型]一种电子俘获响应系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电路设计，特别涉及一种电子俘获响应系统。

背景技术

目前，用于亲电子有机物（样品）浓度检测的电子俘获装置，包含样品入口、样品出口、放射源、离子腔体、阳极与阳极吹扫端口，具体结构如图1所示。在图1中，101为样品入口，102为放射源，103为离子腔体，104为样品出口，105为阳极吹扫，106为阳极。

电子俘获装置采用放射性或非放射性离子化的激发方式，是利用放射性同位素在衰变过程中放射的具有一定能量的β粒子作为电离源，并聚集于离子腔体中。当纯载气分子通过电离源时，在β粒子的轰击下，电离成为正离子和自由电子。在阳极上施加一定电源电压形成电场，使离子和电子都将定向移动，因为电子移动的速度比正离子快得多，所以正离子和电子的复合机率很小，只要条件一定就形成了一定的离子流（即基流）。当载气中带有微量的电负性组分时，亲电子组分将大量俘获电子，形成负离子或带电负分子。因为负离子（分子）的移动速度和正离子差不多，正负离子的复合机率比正离子和电子的复合机率高10⁵～10⁸倍，因而基流明显下降，这就形成输出为负极性的电信号，对应于此组分的色谱峰，由该信号的峰高或峰面积可得电负性样品的浓度，因为信号的峰高或峰面积正比于电负性样品的浓度。

其中，加载阳极接收电子的电源有两种方式：直流电压方式与恒频率脉冲电压方式。

对于直流电压方式，是在收集电子期间，均用直流电压加在正负电极，输出信号随亲电子有机物浓度升高而基流下降。由于正离子在电场中的移动速度比电子慢得多，将聚集在阳极附近形成“空间电荷”，使电场的有效极化电压下降，响应值变小。虽然该方式电源电压控制方式简单，但灵敏低，线性范围小，易出现不正常峰形。

对于恒频率脉冲电压方式，是在收集电子期间，将恒定频率的矩形脉冲电压加之阳极，在脉冲电场的作用下，脉冲的正电压期间收集所有的自由电子，当亲电子有机物进入离子腔体后，俘获一定电子形成负离子，负离子与正离子复合成中性分子，避免空间电荷聚积带来的不利影响。恒频率脉冲电压方式最后产生的信号，仍是基流减少，亲电子物的浓度正比与基流下降值，以致其灵敏度和线性范围还不够理想。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电子俘获响应系统，使得系统具有线性范围宽、灵敏度高与稳定可靠的优点；同时，系统设计简单，易于推广。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电子俘获响应系统，包含：电子俘获装置、参比电流发生器、恒定电流频率调制单元与频率电压转换器；

所述电子俘获装置的阳极、所述参比电流发生器均与所述恒定电流频率调制单元的第一端口相连；所述恒定电流频率调制单元的第二端口与所述电子俘获装置的阳极相连，第三端口与所述频率电压转换器相连；

其中，所述恒定电流频率调制单元包含积分放大子单元、电压频率转换器、脉冲宽度调节器、脉冲信号放大器与基频信号发生器；

所述积分放大子单元的一端与所述基频信号发生器相连，另一端与所述电压频率转换器的一端相连；所述电压频率转换器的另一端与所述脉冲宽度调节器的一端相连，所述脉冲宽度调节器的另一端与所述脉冲信号放大器相连。