[其他]气体色谱检测器和气体分析系统

说明书

本申请涉及一种气体色谱检测器，其包括：‑纳米机电系统(NEMS)谐振器，其配置在适于循环源自色谱柱的分析物的流体管线中，所述谐振器包括功能层，‑读取装置，其构造成使所述谐振器以其谐振频率振动，并且测量所述谐振频率在所述功能层吸附或解吸所述分析物的影响下的变化，其中所述检测器的特征在于，它包括在其中封装所述谐振器的腔室，所述腔室包括用于所述流体管线的入口孔口和出口孔口以及构造成根据给定的温度曲线改变所述腔室内的温度的温度调控单元。本申请还涉及包含所述体色谱检测器的气体分析系统。

技术领域

本申请涉及一种气体色谱检测器，以及包括这种检测器的气体分析系统。

背景技术

用于气体色谱分析的测量链包括注射器(气体阀或液体注射器型)、分离柱和至少一个检测器。

为了分析的需求，有必要在所有点处控制测量链的温度。

特别而言，一个广泛接受的尺寸规则是将注射器和检测器的温度维持在气态待分析样本的沸点以上大约50℃处的恒定值集(沸点是样本在高于它时处于气体状态的温度)。

关于柱，其温度控制更精细。实际上，柱的温度必须以一定方式调节成确保构成待分析样本的不同气体峰值的良好分离同时有利于良好的分析速度。优选的是在介于样本的露点与沸点之间的柱温度下工作。

因此，通常必须将柱维持在介于20℃与350℃之间的较宽温度范围内。

两种类型的分析被广泛实施。第一种将柱的温度控制为恒定值。该等温分析特别适用于处于大气压力的简单气态样本(构成样本的分析物的沸点差异小)，其中分析周期(2个相继分析之间的时间间隔)必须降低到其严格的最小值。通过“温度编程”的第二途径依靠线性温度斜坡，其包括逐渐和逐级升高柱的温度。该第二途径用于在不同沸点上具有显著差异的复杂样本：例如可以引用在室温时处于液态的复杂混合物。温度斜坡(以℃/min表示的温度上升的速率)根据分离能力或分析时间需求得到调节。这些斜坡也使之有可能控制固定相(功能化所述柱的化学物质)与柱中的可动相(气体)之间的吸收/解吸现象。正是固定相与可动相之间的这种共享确定了给定分析物的运行速度，并且因此使之有可能分离存在于待分析样本中的两种不同分析物。

位于柱的出口处的检测器使之有可能检测不同的分子并将它们转换成如此分离的色谱峰值。

存在不同的检测器技术。

传统上采用的检测器包括压力计(TCD，热导检测器的缩写)。这种传感器的优点是它是通用的，也就是说能够检测任何类型的气体。另一优点是该传感器不破坏样本的气态化合物；因此它可以与另一类型的检测器串联联接。最后，该检测器与惰性矢量气体(氦气、氩气、氮气)兼容，即使它的灵敏度关联于所使用的矢量气体。该检测器的缺点是，对于目前市场上可获得的最佳检测器来说，其灵敏度对于轻化合物(具有少于7个碳原子的碳链)约为1ppm而对于较重化合物(具有多于7个碳原子的碳链)为10ppm左右。

另一类型的传感器被称为FID(火焰电离检测器)。这种传感器对于碳氢化合物具有良好的灵敏度(小于1ppm)；更进一步，该灵敏度随着碳原子数量线性地增加。然而，该检测器只敏感于含碳产品(烷烃、烯烃、芳香族)，因此不是通用的。更进一步，其操作需要氢气火焰，这意味着H₂的大量消耗并且使之与爆炸性环境非常兼容。最后，该检测器具有燃烧形成样本的气态化合物的缺点。

存在其它类型的检测器，其对于特定需求以更机密的方式使用。在它们中可以引用以下：

PFPD(脉冲火焰光子检测器)，其对于含硫或含磷产品具有大灵敏度但不是通用的，涉及使用氢气并且破坏样本；

HID(氦气电离检测器)，其是检测极限约为1ppm的通用检测器并且对分析物的质量敏感，但其必需放射源并且涉及大量消耗氦气；这些检测器的另一个缺点是它们会破坏样本的一部分；