PFPD检测器
目前，随着分析技术的不断提高，硫的分析手段越来越多，分析方法越来越完善，分析的准确性和快速性也越来越高。但对于超低硫的分析却一直没有很好的办法，公认的比较准确、快速的库仑分析方法对于小于0.5ppm的样品也显得力不从心。而在实际工作中有很多的样品需要准确分析低于0.5ppm的硫含量，如工艺比较先进的连续重整装置所使用的精制油的硫含量要求在0.2~0.5ppm之间，根本无法使用库仑法进行分析。下面向大家介绍一种目前较为先进的分析方法：用带PFPD检测器的色谱法进行分析。根据本人的实际使用经验，使用PFPD检测器，对于色谱分离出的单一的硫化物峰可以准确分析到0.05ppm左右，对超低硫效果十分不错，而且分析速度较快，对于汽油组分只需半个小时左右。下面从六个方面对PFPD 检测器进行介绍，以便大家能了解这一分析技术。
1 、什么是PFPD？
脉冲式火焰光度检测器（The Pulsed Flame Photometric Dectector，PFPD）是基于火焰燃烧的气相色谱检测器大家族中的新成员。PFPD操作于脉冲火焰而不是传统的连续火焰，且较传统的火焰光度检测器提供了大量改进：
▲提高了检出限
▲提高了选择性（相对于碳氢化合物）
▲降低了氢气和空气的消耗
2 、PFPD的操作原理
与传统的FPD检测器相比，PFPDj检测器在操作时通过将空气和氢气的流速限制到大约只有FPD的十分之一，从而显著地改善了检出性和选择性。在这样低的流速下根本无法形成连续的火焰，这样燃烧室和点火室就会充满空气和氢气的混合气体，当混合气体进入点火室后就会被点燃，火焰向下蔓延进入燃烧室，到达燃烧室的底座时就会熄灭。然后检测器又会重新充满混合的可燃气，重复上面的过程，一直这样周而复始地进行下去。
PFPD的火焰是脉冲式的而不是连续燃烧主要是因为氢气和空气的流速不能维持火焰的连续燃烧。整个火焰脉冲过程包含以下四个阶段：
▲填充：空气和氢气混合并从两处进入燃烧室。一部分燃烧气与柱馏出物混合向上流动进入石英燃烧管的中间，另一部分气流经过石英燃烧管的外周进入点火室。
▲点火：点火室里有一个连续加热的点火线圈，当混合燃烧气到达点火线圈时，就会被点燃。
▲蔓延：燃烧的火焰向下蔓延至燃烧室，当火焰至燃烧室底部时就会熄灭。在火焰蔓延阶段，自色谱柱进入燃烧室的样品分子在火焰中被分解为简单的分子或原子。
▲激发：在火焰蔓延及蔓延以后的两个阶段中，感兴趣的样品原子经过进一步的反应而形成带电的激发态粒子，这种激发态的粒子会发射出光。火焰背景发射在蔓延过程后约不到0.3毫秒内就会完成，而硫、磷分子这样粒子的发射却要经历相对比较长的时间。这种发射时间的不同使PFPD检测器的检出性与选择性都大大得到了增强。
以下的示意图说明了PFPD检测器整个火焰脉冲过程包含的四个阶段：
3、PFPD如何提高检出限和选择性？
PFPD提高检出限和选择性主要是下面两个因素作用的结果：
▲特定元素发射与背景发射在时间上的分离
▲增强了发射光的强度（发射时间的增长）
下面进行详细的说明：
（1）脉冲火焰的背景发射
与传统FPD相同，PFPD使用空气-氢气火焰，在富氢火焰中有助于一系列气相化学反应的发生，其中的一些反应会产生能发射光子的分子（例如，化学发光反应）。重要的激发态燃烧产物包括CH*、C2*和OH*。从这些燃烧产物发出的光即为背景发射。富氢火焰通常在最大接近436nm的蓝区产生碳氢化合物的背景光。
（2）随时间变化的发射线轮廓
脉冲火焰操作的一个突出优点是得到得发射线轮廓随着时间的变化而变化。火焰脉冲能使含硫或磷化合物的分子发射与火焰背景发射自身在时间上是分开的，因为火焰背景的发射时间比要分析物质的激发态分子的发射时间要短很多。比如，在火焰蔓延到燃烧室的这时间内，CH*和OH*在富氢火焰中就会发生发射，这个时间的典型值为2-4毫秒。与此相反，S2*的发射在CH*和OH*的发射已经停止后仍可持续最大为为5-6毫秒。这种在时间上的分离可以使硫的发射可以在背景发射已经降到可以忽略不计时再进行测量，其结果是硫的检出性和选择性有了极大的提高。
（3）发射线轮廓
下图为碳氢化合物和硫随时间而变化的发射线轮廓
（Cheskis,S.;Atar,E.;Amirav,A.Anal.Chem.1993,65,539）
（4）发光强度的增强（发射时间增长）
对于PFPD检测器，检出限之所以大大提高是因为所有的发射均发生于火焰脉冲期间和紧随火焰脉冲之后，这便提高了分析信号相对于暗电流和其它电子噪声的强度。例如，在典型的脉冲频率为2.5Hz下，所有在400毫秒内从柱中馏出的物质在一个脉冲中燃烧，发射大约超过10毫秒。这样不但导致在发光强度上较连续式火焰提高40倍，而且在时间上也从背景火焰的干扰中分离出来。脉冲火焰除了通常提高检出限和选择性以外，它还可以通过选择合适的气体组成提高感兴趣元素的相对发射。举例来说，在较冷的富氢火焰中有利于S2*的形成。但H2含量对磷的发射则影响较小。
（5）元素发射与背景发射的分离
PFPD的脉冲火焰较传统的FPD检测增加了一维时间参数，通过它可以提高选择性和检出限：
▲从背景发射中分离出硫和磷的发射
▲硫和磷发射的相互分离
正如前述，在氢气－空气火焰中像S2*和HPO*这样的激发态分子的发射时间通常大大长于产生背景发射的那些分子（如：CH*,C2*和OH*）的激发时间。这个延迟允许在火焰背景发射已经降至可忽略的水平时再对硫和磷的发射进行积分。其结果是降低了整体噪声水平且极大地提高了检出性。
电测量的门延迟（Gate Delay）和门宽度（Gate Width）两个参数通常用于选择被积分的发射持续时间。在这种方式下，在任何一个脉冲期间只有一小部分背景噪声被积分。例如，如脉冲间隔为400毫秒且门宽度设至20毫秒，95％的总噪声被去掉了，这将进一步提高检出性。
（6）气体比例的调制
空气和氢气的流速影响PFPD检测器的选择性和检出性。空气和氢气的总流速决定着PFPD的操作频率（脉冲速率）。典型的PFPD操作频率为2－4脉冲/秒。氢气和空气的相对比例是通过促进发射物质的形成和抑制不希望的干扰物质的形成来影响选择性。比如，当检测植物组织中的含磷农药时，使用较平时稍为富空气的条件将抑制S2分子的干扰，从而提高P/S 的选择性。
4、 FPD气体流路
下图为气体进出PFPD的流路图。
空气：氢气混合物在两处进入PFPD：绕着石英管外壁和通过石英燃烧管的中心。外壁的气流用于每个脉冲过后再次充满检测器上部的点火室，此时燃烧管燃气混合物和柱馏出物再次充满燃烧室。对于正常操作，燃烧管的充满要稍快于点火室。重新充满的速率通过空气：氢气混合物上的针型阀(Needle Valve)和绕过燃烧室直接到达点火室的空气2（图中的Air 2）
来调节。
5、参考文献
参考下述文章以获得关于PFPD的其它信息。
▲Cheskis,S.;Atar,E.;Amirav,A.Anal.Chem.1993,65,539
▲Amirav,A.;Jing,H.Anal.Chem.1995,67,3305
6、PFPD的技术指标
指标硫性能磷性能
P/sec
0.1pg
检出限 1pg
S/sec
选择性106 S/Carbon ≥105 P/Carbon
注：S/C的选择性在任何时候都是硫浓度的函数（从接近检测限的105
到高硫浓度时的106）
动态线性范围103104
漂移（20分钟内） 10×峰－峰噪声10×峰－峰噪声
气相色谱仪-检测系统 1.热导检测器热导检测器 ( Thermal coductivity detector，简称TCD )，是应用比较多的检测器，不论对有机物还是无机气体都有响应。热导检测器由热导池池体和热敏元件组成。热敏元件是两根电阻值完全相同的金属丝(钨丝或白金丝)，作为两个臂接入惠斯顿电桥中，由恒定的电流加热。如果 热导池只有载气通过，载气从两个热敏元件带走的热量相同，两个热敏元件的温度变化是相同的，其电阻值变化也相同，电桥处于平衡状态。如果样品混在载气中通过测量池，由于样号气和载气协热导系数不同，两边带走的热量不相等，热敏元件的温度和阻值也就不同，从而使得电桥失去平衡，记录器上就有信号产生。这种检测器是一种通用型检测器。被测物质与载气的热导系数相差愈大，灵敏度也就愈高。此外，载气流量和热丝温度对灵敏度也有较大的影响。热丝工作电流增加—倍可使灵敏度提高3—7倍，但是热丝电流过高会造成基线不稳和缩短热丝的寿命。热导检测器结构简单、稳定性好，对有机物和无机气体都能进行分析，其缺点是灵敏度低。 2.气相色谱仪氢火焰离子化检测器 氢火焰离子化检测器(Flame Ionization Detector，FID) 简称氢焰检测器。它的主要部件是一个用不锈钢制成的离子室。离子室由收集极、极化极(发射极)、气体入口 及火焰喷嘴组成。在离子室下部，氢气与载气混合后通过喷嘴，再与空气混合点火燃烧，形成氢火焰。无样品时两极间离子很少，当有机物进入火焰时，发生离子化反应，生成许多离子。在火焰上方收集极和极化极所形成的静电场作用下，离子流向收集极形成离子流。离子流经放大、记录即得色谱峰。有机物在氢火焰中离子化反应的过程如下：当氢和空气燃烧时，进入火焰的有机物发生高温裂解和氧化反应生成自由基，自由基又与氧作用产生离子。在外加电压作用下，这些离子形成离子流，经放大后被记录下来。所产生的离子数与单位时间内进入火焰的碳原子质量有关，因此，氢焰检测器是一种质量型检测器。这种检测器对绝大多数有机物都有响应，其灵敏度比热导检测器要高几个数量级，易进行痕量
紫外吸收光谱UV 分析原理：吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁 谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化 提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息 荧光光谱法FS 分析原理：被电磁辐射激发后，从最低单线激发态回到单线基态，发射荧光 谱图的表示方法：发射的荧光能量随光波长的变化 提供的信息：荧光效率和寿命，提供分子中不同电子结构的信息 红外吸收光谱法IR 分析原理：吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁 谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化 提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 拉曼光谱法Ram 分析原理：吸收光能后，引起具有极化率变化的分子振动，产生拉曼散射 谱图的表示方法：散射光能量随拉曼位移的变化 提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 核磁共振波谱法NMR 分析原理：在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁 谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化 提供的信息：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息 电子顺磁共振波谱法ESR 分析原理：在外磁场中，分子中未成对电子吸收射频能量，产生电子自旋能级跃迁 谱图的表示方法：吸收光能量或微分能量随磁场强度变化 提供的信息：谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数，提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息质谱分析法MS 分析原理：分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同m/e分离 谱图的表示方法：以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化 提供的信息：分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息
火焰光度检测器-FPD(SFPD 、DFPD 、PFPD) 一．概述 1．FPD是1966年问世的，它是一种高灵敏度、高选择性的检测器，对含磷、硫的有机化合物和气体硫化物特别敏感。 2．主要用来检测 ⑴ 油精馏中硫醇、COS、H2S、CS2、、SO2； 0 水质污染中的硫醇； ⑵ 空气中H2S、SO2、CS2； 0 农药残毒； 0 天然气中含硫化物气体。 3．FPD检测硫化物是目前最好的方法，为了提高FPD灵敏度和操作特性，在单火焰气体的流路形式上作了多种尝试，随后设计出了双火焰光度检测器（DFPD），但没有从根本上解决测硫灵敏度 和操作特性欠佳的缺点，最近几年在市场上又推出了脉冲火焰光度检测器（DFPD），无论在测硫、 测磷的灵敏度和选择性都有了成百倍的提高。也可以说，在测磷方面已没有必要再推荐氮磷检 测器了，测硫也基本上满足了当前各领域分析的要求。 二．FPD简明工作原理 FPD实质上是一个简单的发射光谱仪，主要由四部分组成： 1．光发射源是一个富氢火焰（H2 ：O2> 3 ：1），温度可达2000 ~ 3250 ℃ ； 2．波长选择器，常用波长选择器有干涉式或介质型滤光片； 3．接收装置包括光电倍增管（PMT）和放大器，作用是把光的信号转变成电的信号，并适当放大； 4．记录仪和其它的数据处理。 FPD简明工作原理为：当含磷、硫的化合物，在富氢火焰中燃烧时，在适当的条件下，将发射一系列的特征光谱。其中，硫化物发射光谱波长范围约在300 ~ 450nm之间，最大波长约在 394nm 左右；磷化合物发射光谱波长范围约在480 ~ 575nm之间，最大波长约在526 nm左右。 含磷化合物，一般认为首先氧化燃烧生成磷的氧化物，然后被富氢焰中的氢还原成HPO，这个被火焰高温激发的磷裂片将发射一定频率范围波长的光，其光强度正比于HPO的浓度，所以 FPD 测磷化合物响应为线性。 含硫的化合物在富氢火焰中燃烧，在适当温度下生成激发态的S2*分子，当回到基态时，也发射某一波段的特征光。它和含磷的化合物工作机理的不同是：必须由两个硫原子，并且在适当的温度 条件下，方能生成具有发射特征光的激发态S2*分子，所以发射光强度正比于S2*分子，而S2*分子与SO2的浓度的平方成正比，故FPD测硫时，响应为非线性，但在实际上，硫发射光谱强度（IS2 * ）与 n 含硫化物的质量、流速之间的关系为IS2=I0[SO2]，式中：n不一定恰好等于2，它和操作条件以及化合物的种类有很大的关系，特别是在单火焰定量操作时，若以n = 2计算将会造成很大的定量误差。三. 双火焰光度检测器（DFPD） 双火焰光度检测器（DFPD）,克服了单火焰的响应依赖于火焰条件与样品种类的缺点，使响应仅和样品中的硫（磷）的质量有关，并在检测硫时基本遵循平方关系。DFPD工作原理是使用了两个空 气-氢气火焰，将样品分解区域与特征光发射测量区域分开，即从柱流出的样品组分首先与空气混合，然后与过量的氢气混合，在第一个火焰喷嘴上燃烧。第一个火焰将烃类溶剂和复杂的组分分解成比 较简单的产物，这些产物和尚未反应的氢气再与补充的空气相混合，这时的氢气含量仍稍过量，既
常见的化学成分分析方法 一、化学分析方法 化学分析从大类分是指经典的重量分析和容量分析。重量分析是指根据试样经过化学实验反应后生成的产物的质量来计算式样的化学组成，多数是指质量法。容量法是指根据试样在反应中所需要消耗的标准试液的体积。容量法即可以测定式样的主要成分，也可以测定试样的次要成分。 重量分析 指采用添加化学试剂是待测物质转变为相应的沉淀物，并通过测定沉淀物的质量来确定待测物的含量。 容量分析 滴定分析主要分为酸碱滴定分析、络合滴定分析、氧化还原滴定分析、沉淀滴定分析。 酸碱滴定分析是指以酸碱中和反应为原理，利用酸性标定物来滴定碱性物质或利用碱性标定物来滴定酸性待测物，最后以酸碱指示剂（如酚酞等）的变化来确定滴定的终点，通过加入的标定物的多少来确定待测物质的含量。 络合滴定分析是指以络合反应（形成配合物）反应为基础的滴定分析方法。如EDTA与金属离子发生显色反应来确定金属离子的含量等。络合反应广泛地应用于分析化学的各种分离与测定中，如许多显色剂，萃取剂，沉淀剂，掩蔽剂等都是络合剂，因此，有关络合反应的理论和实践知识，是分析化学的重要内容之一。 氧化还原滴定分析：是以溶液中氧化剂和还原剂之间的电子转移为基础的一种滴定分析方法。氧化还原滴定法应用非常广泛，它不仅可用于无机分析，而且可以广泛用于有机分析，许多具有氧化性或还原性的有机化合物可以用氧化还原滴定法来加以测定。通常借助指示剂来判断。有些滴定剂溶液或被滴定物质本身有足够深的颜色，如果反应后褪色，则其本身就可起指示剂的作用，例如高锰酸钾。而可溶性淀粉与痕量碘能产生深蓝色，当碘被还原成碘离子时，深蓝色消失，因此在碘量法中，通常用淀粉溶液作指示剂。 沉淀滴定分析：是以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法，又称银量法（以
11．原子吸收谱线变宽的主要因素有哪些？ 一方面是由激发态原子核外层电子决定，如自然宽度；一方面是由于外界因素，多普勒变宽，碰撞变宽，场致变宽，压力变宽、自吸变宽、电场变宽、磁场变宽等。 1.自然宽度：谱线固有宽度，与原子发生能级间跃迁的激发态原子的有限寿命有关。可忽 略 2.多普勒变宽：由于无规则的热运动而变化，是谱线变宽主要因素。 3.压力变宽：由于吸光原子与蒸汽中原子相互碰撞而引起能级的微小变化，使发射或吸收的光量子频率改变而变宽。与吸收气体的压力有关。包括洛伦兹变宽和霍尔兹马克变宽。场致变宽：在外界电场或磁场作用下，原子核外层电子能级分裂使谱线变宽。 自吸变宽：光源发射共振谱线被周围同种原子冷蒸汽吸收，使共振谱线在V0 处发射强度 减弱所产生的谱线变宽。 原子吸收谱线变宽主要原因是受多普勒变宽和洛伦兹变宽的影响 12．说明荧光发射光谱的形状通常与激发波长无关的原因。 由于荧光发射是激发态的分子由第一激发单重态的最低振动能级跃迁回基态的各振动能级所产生的，所以不管激发光的能量多大，能把电子激发到哪种激发态，都将经过迅速的振动弛豫及内部转移跃迁至第一激发单重态的最低能级，然后发射荧光。因此除了少数特殊情况，如S1 与S2 的能级间隔比一般分子大及可能受溶液性质影响的物质外，荧光光谱只有一个发射带，且发射光谱的形状与激发波长无关。 13．有机化合物产生紫外-可见吸收光谱的电子跃迁有哪些类型？ 在有机分子中存在σ、π、n三种价电子，它们对应有σ-σ*、π-π*及n 轨道，可以产 生以下跃迁： 1.σ-σ* 跃迁:σ-σ*的能量差大所需能量高，吸收峰在远紫外(<150nm)饱和烃只有σ- σ*轨道，只能产生σ-σ*跃迁，例如：甲烷吸收峰在125nm；乙烷吸收峰在135nm ( < 150nm) 2.π-π*跃迁:π-π*能量差较小所需能量较低，吸收峰紫外区(200nm左右)不饱和烃类分子中有π电子，也有π* 轨道，能产生π-π*跃迁：CH2=CH2,吸收峰165nm。（吸收系数大，吸收强度大，属于强吸收） 1.n-σ*跃迁:n-σ*能量较低，收峰紫外区(200nm左右)（与π-π*接近）含有杂原子团如：-OH，-NH2 ，-X，-S 等的有机物分子中除能产生π-π*跃迁外，同时能产生n-σ*跃迁4. n-π*跃迁:n-π*能量低吸收峰在近紫外可见区(200 ~ 700nm)含杂原子的不饱和基团，如- C=O，-CN 等 各种跃迁所需能量大小次序为：σ-σ*> n-σ*>π-π*>n-π* 除外分子内部还有电荷迁移跃迁，指用电磁辐射照射化合物时，电子从给予体向接受体相 联系的轨道上跃迁，实质是氧化还原过程，相应的光谱最大特点是摩尔吸光系数较大。14、简单说明紫外-可见吸收光谱法、荧光光谱法、原子吸收光谱法的定量原理和依据是什么？请画出紫外分光光度法仪器的组成图（即方框图），并说明各组成部分的作用？ 答：作用： 光源：较宽的区域内提供紫外连续电磁辐射。 单色器：能把电磁辐射分离出不同波长的成分。 试样池：放待测物溶液 参比池：放参比溶液
报警系统由哪几部分组成？ 简单的报警系统由前端探测器、中间传输部分和报警主机组成。大一些的系统也可将探测器和报警主机看做是前端部分，从报警主机到接警机之间是传输部分，中心接警部分看做是后端部分。 报警系统按信息传输方式不同，可分哪几种？ 按信息传输方式不同，从探测器到主机之间可分为有线和无线2种。从主机到中心接警机之间也可分为有线和无线2种，其中有线系统还可分为基于电话线传输和基于总线传输2种类型。 探测器分为哪几种类型？市面上常见的有哪些类型？ 红外、微波、震动、烟感、气感、玻璃破碎、压力、超声波等等。其中红外探测器还可分为主动红外和被动红外，烟感还可分为离子式和光电式。市面上常见的有红外探测器（被动红外）、对射、栅栏（主动红外）、双鉴探测器、震动探测器、玻璃破碎探测器。 主动红外探测器的工作原理？ 主动红外探测器由红外发射器和红外接收器组成。红外发射器发射一束或多数经过调制过的红外光线投向红外接收器。发射器与接收器之间没有遮挡物时，探测器不会报警。有物体遮挡时，接收器输出信号发生变化，探测器报警。 被动红外探测器工作原理？ 被动红外探测器中有2个关键性元件，一个是菲涅尔透镜，另一个是热释电传感器。自然界中任何高于绝对温度（-273o）的物体都会产生红外辐射，不同温度的物体释放的红外能量波长也不同。人体有恒定的体温，与周围环境温度存在差别。当人体移动时，这种差别的变化通过菲涅尔透镜被热释电传感器检测到，从而输出报警信号。 微波探测器工作原理？ 微波探测器应用的是多普勒效应原理。在微波段，当以一种频率发送时，发射出去的微波遇到固定物体时，反射回来的微波频率不变，即f发=f收，探测器不会发出报警信号。当发射出去的微波遇到移动物体时，反射回来的微波频率就会发生变化，即f发≠f收，此时微波探测器将发出报警信号。 什么是双元红外探测器？什么是四元红外探测器？
各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法！！（补图中......) 化学专业学生必备：各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法！！ 紫外吸收光谱UV 分析原理：吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁 谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化 提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息 荧光光谱法FS 分析原理：被电磁辐射激发后，从最低单线激发态回到单线基态，发射荧光 谱图的表示方法：发射的荧光能量随光波长的变化 提供的信息：荧光效率和寿命，提供分子中不同电子结构的信息
红外吸收光谱法IR 分析原理：吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁 谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化 提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 拉曼光谱法Ram 分析原理：吸收光能后，引起具有极化率变化的分子振动，产生拉曼散射 谱图的表示方法：散射光能量随拉曼位移的变化 提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 核磁共振波谱法NMR 分析原理：在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁 谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化 提供的信息：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息 电子顺磁共振波谱法ESR 分析原理：在外磁场中，分子中未成对电子吸收射频能量，产生电子自旋能级跃迁 谱图的表示方法：吸收光能量或微分能量随磁场强度变化 提供的信息：谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数，提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信质谱分析法MS 分析原理：分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同m/e分离 谱图的表示方法：以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化 提供的信息：分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息 气相色谱法GC 分析原理：样品中各组分在流动相和固定相之间，由于分配系数不同而分离 谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化 提供的信息：峰的保留值与组分热力学参数有关，是定性依据；峰面积与组分含量有关 反气相色谱法IGC 分析原理：探针分子保留值的变化取决于它和作为固定相的聚合物样品之间的相互作用力 谱图的表示方法：探针分子比保留体积的对数值随柱温倒数的变化曲线 提供的信息：探针分子保留值与温度的关系提供聚合物的热力学参数 裂解气相色谱法PGC
热导检测器的原理 热导检测器的原理及注意事项 热导检测器（TCD）是利用被测组分和载气的热导系数不同而响应的浓度型检测器，有的亦称热丝检测器（HWD）或热导计、卡他计（kat herometer或Catherometer），它是知名的整体性能检测器，属物理常数检测方法。热导检测器的原理及注意事项从以下几个方面给予 阐述。 一、工作原理 TCD由热导池及其检测电路组成。图3-2-1下部为TCD与进样器及色谱柱的连接示意图，上部为惠斯顿电桥检测电路图。载气流经参考池腔、进样器、色谱柱，从测量池腔排出。 R1、R2为固定电阻；R3、R4分别为测量臂和参考臂热丝。
当调节载气流速、桥电流及TCD温度至一定值后，TCD处于工作状态。从电源E流出之电流I 在A 点分成二路i1、i2至 B 点汇合，而后回到电源。这时，两个热丝均处于被加热状态，维持一定的丝温T f，池体处于一定的池温 T w。一般要求T f与T w差应大于100℃以上，以保证热丝向池壁传导热量。当只有载气通过测量臂和参考臂时，由于二臂气体组成相同，从热丝向池壁传导的热量相等，故热丝温度保持恒定；热丝的阻值是温度的函数，温度不变，阻值亦不变；这时电桥处于平衡状态：R1·R3＝R2·R4, 或写成R1/R4＝R2/R3。M、N二点电位相等，电位差为零，无信号输出。当从2进样，经柱分离，从柱后流出之组分进入测量臂时，由于这时的气体是载气和组分的混合物，其热导系数不同于纯载气，从热丝向池壁传导的热量也就不同，从而引起两臂热丝温度不同，进而使两臂热丝阻值不同，电桥平衡破坏。M、N二点电位不等，即有电位差，输出信号。 二、热导池由热敏元件和池体组成 1 热敏元件 热敏元件是TCD的感应元件，其阻值随温度变化而改变，它们可以是热敏电阻或热丝。 （1）热敏电阻热敏电阻由锰、镍、钴等氧化物半导体制成直径约为 0.1～1.0mm的小珠，密封在玻壳内。 热敏电阻有三个优点：①热敏电阻阻值大（5～50kΩ），温度系数亦大，故灵敏度相当高。可直接作μg/g级的痕量分析；②热敏电阻体积小，可作成0.25mm直径的小球，这样池腔可小至50μL；③热敏电阻对载气流的波动不敏感，它耐腐蚀性和抗氧化。 热敏电阻也有三个缺点：①热敏电阻#$%的响应值随温度的增加而快速下降，因此，通常热敏电阻要在120℃以下使用。使用范围受到极大的限制；②与热丝相比，热敏电阻的温度系数大，表现为其响应值对于温度的变化十分敏感。例如在60℃时，池温改变1℃，热敏电阻和热丝的基线漂移分别为10.4mV和5.0mV，前者比后者大一倍多，因此，热敏电阻的稳定性差，特别是在程升操作时，尤为突出；③热敏电阻对还原条件十分敏感，故不能用氢气作载气。 目前，只有下二情况可用热敏电阻作热敏元件；一是低温痕量分析；二是需小池体积配毛细管柱。其他情况很少用热敏电阻，而多用热丝。而且，近年热敏电阻可作成小池体积的优势也在逐渐下降。 （2）热丝一个性能优异的TCD，对热丝的要求主要考虑四点：①电阻率高，以便可在相同长度内得到高阻值；②电阻温度系数大，以便通桥流加热后得到高阻值；③强度好；④耐氧化或腐蚀。①、②是为了获得高灵敏度，同时丝体积小，可缩小池体积，制作微TCD。
二、谱线强度 1．玻尔兹曼分布定律 谱线的产生是由于电子从高能级向低能级跃迁的结果，即原子或离子由激发态跃迁到基态或低能态时产生的．在热力学平衡条件下，某元素的原子或离子的激发情况，即分配在各激发态和基态的原子浓度遵守统计热力学中的麦克斯韦-玻尔兹曼(Maxwell-Boltzman)分布定律．玻尔兹曼分布定律表明，处于不同激发态的原子数目的多少，主要与温度和激发能量有关温度越高越容易把原子或离子激发到高能级，处于激发态的数目就越多；而在同一温度下，激发电位越高的元素，激发到高能级的原子或离子数越少；就是对同一种元素而言，激发到不同的高能级所需要的能量也是不同的，能级越高所需能量越大，原子所在的能级越高，其数目就越少．??? 2．谱线强度 由于电子处于高能级的原子是不稳定的，它很快要返回到低能级而发射出特征光谱．但由于激发时可以激发到不同的高能级，又可能以不同的方式回到不同的低能级，因而可以发射出许多条不同波长的谱线．图11-2只用几个能级表示了电子在各能级之间跃迁的示意图． 电子在不同能级之间的跃迁，只要符合光谱选律就可能发生．而这种跃迁发生可能性的大小称为跃迁几率．设电子在某两个能级之间的跃迁几率为A，这两个能级的能量分别为Ei和E0，发射的谱线频率为v，则一个电子在这两个能级之间跃迁时所放出的能量即这两个能级之间的能量差△E=Ei—E0=hv．因在热力学平衡条件下，共有Ni个原子处在第i激发态，故产生的谱线q强度I为 3．影响谱线强度的主要因素 由式(11-4)可知，影响谱线强度的主要因素有： (1)激发电位? 由于谱线强度与激发电位成负指数关系，所以激发电位越高，谱线强度就越小．这是因为随着激发电位的增高，处于该激发态的原子数就迅速减少的缘故．因为每一种元素都有不同的激发电位，就是同一种元素产生不同波长辐射时也有不同的激发电位，所以其谱线强度都是不同的．由于激发到第一激发态时的激发电位是该元素中所有激发电位中最小的，所以主共振线通常是该元素所有谱线中最强的谱线．实践证明：激发电位较低的谱线都比较强，而激发电位高的谱线都比较弱，甚至由于激发电位太高，用一般激发光源无法使之激发，而使该谱线不能产生． (2)跃迁几率跃迁几率是指电子在某两个能级之间每秒跃迁的可能性的大小．可以通过实验数据计算出来．对于遵守光谱选律的那些跃迁，一般跃迁几率在106～109s-1之间．跃迁几率是与激发态寿命成反比的，即原子处于激发态的时间越长，跃迁几率就越小，产生的谱线强度就弱．例如产生NaI 330．232 nm谱线的跃迁几率比产生NaI 588．996nm谱线的跃迁几率小约22倍，因而谱线强度也相应弱得多． (3)统计权重谱线强度与激发态和基态的统计权重之比gi/g0名。成正比． (4)光源温度从式(11-4)可知，温度升高，谱线强度增大．但随着温度的升高，虽然激发能力增强，易于使原子激发，却同时也增强了原子的电离能力，即该元素离子数不断增多而使原子数不断减少，致使原子线的强度反而减弱，而一级离子线强度则逐渐增强．若温度继续上升，还会造成一级离子线强度逐渐减弱、二级离子线强度增加的现象．所以谱线强度随温度的变化是比较复杂的，一些谱线强度与温度的关系如图11-3所示．由图可知，各种谱线的强度都不是温度越高而越强的，只有在各自合适的温度范围内，谱线才有最大的强度．在进行光谱分析时，只有控制在这个温度范围内，才能获得最高的灵敏度．对多元素同时测定，宜采用折衷温度． (5)原子密度? 谱线强度与进入光源的原子密度成正比，或者说与原子总数成正比．对于光谱定量分析来说，所要测定的往往是样品中被测元素的含量或质量分数．在一定的工作条件
一、按性能特征分类 从不同的角度去观察检测器性能，有如下分类： ! 、对样品破坏与否 组分在检测过程中，如果其分子形式被破坏，即为破坏性检测器，如FID 、NPD 、FPD 、MSD 等。 组分在检测过程中，如仍保持其分子形式，即为非破坏性检测器。如TCD 、PID 、IRD 等。 2、按响应值与时间的关系 检测器的响应值为组分在该时间的累积量，为积分型检测器，如体积检测器等。现气相色谱分析中，此类检测器一般已不用。 检测器的响应值为组分在该时间的瞬时量，为微分型检测器。本书介绍的所有检测器，均属此类。 3、按响应值与浓度还是质量有关 检测器的响应值取决于载气中组分的浓度，为浓度敏感型检测器，或简称浓度型检测器。它的响应值与载气流速的关系是：峰面积随流速增加而减小，峰高基本不变。因当组分量一定、改变载气流速时，只是改变了组分通过检测器的速度，即改变了半峰宽，其浓度不变。如TCD 、PID 等。凡非破坏性检测器，均是浓度型检测器。 当检测器的响应值取决于单位时间内进入检测器的组分量时，为质量(流量敏感型检测器或简称质量型检测器。它的响应值与载气流速的关系是：峰高随流速的增加而增大，而峰面积基本不变。因当组分量一定，改变载气流速时，即改变了单位时间内进入检测器的组分量，但组分总量未变，如FID 、NPD 、FPD 、MSD 等。
4、按不同类型化合物响应值的大小 检测器对不同类型化合物的响应值基本相当，或各类化合物的RRF 值之比小于!0 时，称通用型检测器，如TCD 、PID 等。 当检测器对某类化合物的RRF 值比另一类大十倍以上时，为选择性检测器。如NPD 、ECD 、FPD 等。 二、按工作原理(检测方法分类 按检测器的性能特征分类对把握检测器的某项性能十分有益，但众多的检测器，各有多种性能。某检测器归哪类，似乎没有一个内在的规律可循。如按工作原理或检测方法分类，因一种检测器只有一份工作原理，比较明确，有一定的规律可循，比较容易掌握。
2.暗电流噪声和漏电流噪声 暗电流是没有光入射时流过光检测器的电流，它是由PN 结的热激发产生的电子-空穴对形成的。对于APD ，这种载流子同样会得到高场区的加速而倍增。暗电流的均方值为 （3.27） B eI i d d 22 >=<
其中,e 为电子电量，I d 为未经倍增的一次暗电流，可以表示为 ]1)[(kT eU dp dn d e I I I --+=（3.28）
其中，U 是二极管的偏压;I d n 和I d p 是电子和空穴的扩散运动对暗电流的贡献，可以分别表示为 N N p p i dp p p n n i dn N A D en I N A D en I 21 2212,???? ?????? ??=ττ(3.29)
其中，D n 和D p 分别是电子和空穴的扩散系数;τn 和τp 分别为热激发少数载流子的寿命;N P 和N N 分别为P 区和N 区的掺杂浓度；A P 和A N 分别为P 区和N 区的结面积;n i 为特定温度下本征载流子密度，正比于 e x p ［-E g (T )/(2kT )］。通常的光电二极管随温度的升高其E g 将减小，所以n i 将急剧增大。从上面的分析可以看出，暗电流和器件的材料、器件偏压和温度有关。暗电流随器件偏压的增大和温度的升高而增大。
漏电流又称为表面暗电流，它是由器件表面的缺陷、污染、偏压和表面积大小等因素决定的。通过合理的设计可以有效地降低漏电流， 漏电流不会被倍增，漏电流的均方值可以表示为 B eL i L L 22 >=<（3.30）其中, I L 为表面暗电流的值。
高效液相色谱仪常用检测器的种类及分析 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
高效液相色谱仪常用检测器的种类及分析检测器的作用是将柱流出物中样品组成和含量的变化转化为可供检测的信号，常用检测器有紫外吸收、荧光、示差折光、化学发光等。 1.紫外可见吸收检测器(ultraviolet－visibledetector，UVD) 紫外可见吸收检测器(UVD)是HPLC中应用最广泛的检测器之一，几乎所有的液相色谱仪都配有这种检测器。其特点是灵敏度较高，线性范围宽，噪声低，适用于梯度洗脱，对强吸收物质检测限可达1ng，检测后不破坏样品，可用于制备，并能与任何检测器串联使用。紫外可见检测器的工作原理与结构同一般分光光度计相似，实际上就是装有流动地的紫外可见光度计。 (1)紫外吸收检测器 紫外吸收检测器常用氘灯作光源，氘灯则发射出紫外-可见区范围的连续波长，并安装一个光栅型单色器，其波长选择范围宽(190nm～ 800nm)。它有两个流通池，一个作参比，一个作测量用，光源发出的紫外光照射到流通池上，若两流通池都通过纯的均匀溶剂，则它们在紫外波长下几乎无吸收，光电管上接受到的辐射强度相等，无信号输出。当组分进入测量池时，吸收一定的紫外光，使两光电管接受到的辐射强度不等，这时有信号输出，输出信号大小与组分浓度有关。
局限：流动相的选择受到一定限制，即具有一定紫外吸收的溶剂不能做流动相，每种溶剂都有截止波长，当小于该截止波长的紫外光通过溶剂时，溶剂的透光率降至10%以下，因此，紫外吸收检测器的工作波长不能小于溶剂的截止波长。 (2)光电二极管阵列检测器(photodiodearraydetector，PDAD) 也称快速扫描紫外可见分光检测器，是一种新型的光吸收式检测器。它采用光电二极管阵列作为检测元件，构成多通道并行工作，同时检测由光栅分光，再入射到阵列式接收器上的全部波长的光信号，然后对二极管阵列快速扫描采集数据，得到吸收值(A)是保留时间(tR)和波长(l)函数的三维色谱光谱图。由此可及时观察与每一组分的色谱图相应的光谱数据，从而迅速决定具有最佳选择性和灵敏度的波长。 单光束二极管阵列检测器，光源发出的光先通过检测池，透射光由全息光栅色散成多色光，射到阵列元件上，使所有波长的光在接收器上同时被检测。阵列式接收器上的光信号学的方法快速扫描提取出来，每幅图象仅需要10ms，远远超过色谱流出峰的速度，因此可随峰扫描。 2．荧光检测器(fluorescencedetector，FD) 荧光检测器是一种高灵敏度、有选择性的检测器，可检测能产生荧光的化合物。某些不发荧光的物质可通过化学衍生化生成荧光衍生物，再进行荧光检测。其最小检测浓度可达／ml，适用于痕量分析；一般情况下荧光检测器的灵
各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法！！！来源：张月娟的日志 紫外吸收光谱 UV 分析原理：吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁 谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化 提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息 荧光光谱法 FS 分析原理：被电磁辐射激发后，从最低单线激发态回到单线基态，发射荧光 谱图的表示方法：发射的荧光能量随光波长的变化 提供的信息：荧光效率和寿命，提供分子中不同电子结构的信息 红外吸收光谱法 IR 分析原理：吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化 提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 拉曼光谱法 Ram 分析原理：吸收光能后，引起具有极化率变化的分子振动，产生拉曼散射 谱图的表示方法：散射光能量随拉曼位移的变化 提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 核磁共振波谱法 NMR 分析原理：在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁 谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化 提供的信息：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息电子顺磁共振波谱法 ESR 分析原理：在外磁场中，分子中未成对电子吸收射频能量，产生电子自旋能级跃迁 谱图的表示方法：吸收光能量或微分能量随磁场强度变化 提供的信息：谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数，提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息质谱分析法 MS 分析原理：分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同m/e分离谱图的表示方法：以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化 提供的信息：分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息气相色谱法 GC 分析原理：样品中各组分在流动相和固定相之间，由于分配系数不同而分离 谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化
高效液相色谱仪的常用检测器有哪几种，有什么区别？ 高效液相色谱仪常用检测器种类及分析 检测器的作用是将柱流出物中样品组成和含量的变化转化为可供检测的信号，常用检 测器有紫外吸收、荧光、示差折光、化学发光等。 1.紫外可见吸收检测器(ultraviolet_visibledetector,UVD) 紫外可见吸收检测器(UVD)是HPLC中应用最广泛的检测器之一，几乎所有的液相色谱 仪都配有这种检测器。其特点是灵敏度较高，线性范围宽，噪声低，适用于梯度洗脱，对 强吸收物质检测限可达1ng，检测后不破坏样品，可用于制备，并能与任何检测器串联使 用。紫外可见检测器的工作原理与结构同一般分光光度计相似，实际上就是装有流动地的 紫外可见光度计。 (1)紫外吸收检测器 紫外吸收检测器常用氘灯作光源，氘灯则发射出紫外-可见区范围的连续波长，并安装 一个光栅型单色器，其波长选择范围宽(190nm-800nm)。它有两个流通池，一个作参比，一 个作测量用，光源发出的紫外光照射到流通池上，若两流通池都通过纯的均匀溶剂，则它 们在紫外波长下几乎无吸收，光电管上接受到的辐射强度相等，无信号输出。当组分进入 测量池时，吸收一定的紫外光，使两光电管接受到的辐射强度不等，这时有信号输出，输 出信号大小与组分浓度有关。 局限：流动相的选择受到一定限制，即具有一定紫外吸收的溶剂不能做流动相，每种 溶剂都有截止波长，当小于该截止波长的紫外光通过溶剂时，溶剂的透光率降至10%以下， 因此，紫外吸收检测器的工作波长不能小于溶剂的截止波长。 (2)光电二极管阵列检测器(photodiodearraydetector，PDAD) 也称快速扫描紫外可见分光检测器，是一种新型的光吸收式检测器。它采用光电二极 管阵列作为检测元件，构成多通道并行工作，同时检测由光栅分光，再入射到阵列式接收 器上的全部波长的光信号，然后对二极管阵列快速扫描采集数据，得到吸收值(A)是保留时 间(tR)和波长(l)函数的三维色谱光谱图。由此可及时观察与每一组分的色谱图相应的光谱 数据，从而迅速决定具有最佳选择性和灵敏度的波长。 单光束二极管阵列检测器，光源发出的光先通过检测池，透射光由全息光栅色散成多 色光，射到阵列元件上，使所有波长的光在接收器上同时被检测。阵列式接收器上的光信 号学的方法快速扫描提取出来，每幅图象仅需要10ms，远远超过色谱流出峰的速度，因此 可随峰扫描。 2.荧光检测器(fluorescencedetector，FD) 荧光检测器是一种高灵敏度、有选择性的检测器，可检测能产生荧光的化合 物。某些不发荧光的物质可通过化学衍生化生成荧光衍生物，再进行荧光检测。其最 小检测浓度可达0.1ng/ml，适用于痕量分析；一般情况下荧光检测器的灵敏度比紫外检测 器约高2个数量级，但其线性范围不如紫外检测器宽。近年来，采用激光作为荧光检测器 的光源而产生的激光诱导荧光检测器极大地增强了荧光检测的信噪比，因而具有很高的灵 敏度，在痕量和超痕量分析中得到广泛应用。 3.示差折光检测器(differentialrefractivelndexdetector,RID) 示差折光检测器是一种浓度型通用检测器，对所有溶质都有响应，某些不能用选择性 检测器检测的组分，如高分子化合物、糖类、脂肪烷烃等，可用示差检测器检测。示差检
常用光检测器的分类及特性分析 摘要：光电检测技术是光电技术的重要组成部分，是对光量及大量非光物理量进行测量的重要手段。在光纤传感及光纤通讯系统中，光电检测器是光接收机实现光--电转换的关键器件，它的灵敏度、带宽等特性参数直接影响系统的总体性能。 关键词：光电检测，灵敏度，光纤传感，光纤通讯 Classification and analysis of The application of opto-electronic detector Abstract: Opto-electronic detection technology is not only an important component of the photoelectricity technology,but also an important method of measuring the light flux and a large number of non-opticalphysical parameter.In the optical fiber sensor and optical fiber communication system the Opto-electronic detector is a keycomponent of optical receiver to implement optical electrical conversion,which sensitivity,bandwidth and other parameters directly affect the overall optical transmission performance of transfer systems. Keywords:opto-electronic detection; sensitivity; optical fiber sensor; optical fiber communication 0 引言 随着光纤通讯信息量的增大，对光电检测器的要求是灵敏度高、响应快噪声小、成本低和可靠性高，并且它的光敏面应与光纤芯径匹配。用半导体材料制成的光电检测器正好满足这些要求。本文主要介绍光电检测器原理、性能和分类。 1 光探测原理 光检测过程的基本机理是受激光吸收】【1。假如入射光子的能量超过禁带能量g E ，只有几微米宽的耗尽区每次吸收一个光子，将产生一个电子空穴对，发生受激吸收，如图1所示。结施加反向电压的情况下，受激吸收过程生成的电子-空穴通过对电场的作用，分别离开耗尽区，电子向N 区漂移，空穴向P 区漂移，空穴和从负电极进入的电子复合，电子则离开N 区进入正电极。从而在外电路形成光生电流。当入射功率变化时，光生电流也随之线性变化，从而把光信号转变成电流信号。光生电流与产生的电子空穴对和这些载流子运动的速度有关。也就是说直接与入射光功率成正比】【2，即 in p RP I = （1） 式中R 是光电检测响应度（用A/W 表示）。由此式可以得到 in p P I R = （2）
解析各种检测器的原 用途和理、作用
气相色谱仪-检测系统 1.热导检测器热导检测器 (Thermal coductivity detector ，简称TCD )，是应用比较多的检测器，不论对有机物还是无机气体都有响应。热导检测器由热导池池体和热敏元件组成。热敏元件是两根电阻值完全相同的金属丝(钨丝或白金丝)，作为两个臂接入惠斯顿电桥中，由恒定的电流加热。如果 热导池只有载气通过，载气从两个热敏元件带走的热量相同，两个热敏元件的温度变化是相同的，其电阻值变化也相同，电桥处于平衡状态。如果样品混在载气中通过测量池，由于样号气和载气协热导系数不同，两边带走的热量不相等，热敏元件的温度和阻值也就不同，从而使得电桥失去平衡，记录器上就有信号产生。这种检测器是一种通用型检测器。被测物质与载气的热导系数相差愈大，灵敏度也就愈高。此外，载气流量和热丝温度对灵敏度也有较大的影响。热丝工作电流增加一倍可使灵敏度提高3—7倍，但是热丝电流过高会造成基线不稳和缩短热丝的寿命。热导检测器结构简单、稳定性好，对有机物和无机气体都能进行分析，其缺点是灵敏度低。 2.气相色谱仪氢火焰离子化检测器 氢火焰离子化检测器(Flame lonization Detector ，FID)简称氢焰检测器。它的主要部件是一个用不锈钢制成的离子室。离子室由收集极、极化极(发射极)、气体入口 及火焰喷嘴组成。在离子室下部，氢气与载气混合后通过喷嘴，再与空气 混合点火燃烧，形成氢火焰。无样品时两极间离子很少，当有机物进入火焰时，发生离子化反应，生成许多离子。在火焰上方收集极和极化极所形成的静电场作用下，离子流向收集极形成离子流。离子流经放大、记录即得色谱峰。有机物在氢火焰中离子化反应的过程如下：当氢和空气燃烧时，进入火焰的有机物发生高温裂解和氧化反应生成自由基，自由基又与氧作用产生离子。在外加电压作用下，这些离子形成离子流，经放大后被记录下来。所产生的离子数与单位时间内进入火焰的碳原子质量有关，因此，氢焰检测器是一种质量型检测器。这种检测器对绝大多数有机物都有响应，其灵敏度比热导检测器要高几个数量 级，易进行痕量有机物分析。其缺点是不能检测惰性气体、空气、水、CO , CO2、
高效液相色谱仪常用检测器的种类及分析检测器的作用是将柱流出物中样品组成和含量的变化转化为可供 检测的信号，常用检测器有紫外吸收、荧光、示差折光、化学发光等。 1.紫外可见吸收检测器(ultraviolet－visibledetector，UVD) 紫外可见吸收检测器(UVD)是HPLC中应用最广泛的检测器之一，几乎所有的液相色谱仪都配有这种检测器。其特点是灵敏度较高，线性范围宽，噪声低，适用于梯度洗脱，对强吸收物质检测限可达1ng，检测后不破坏样品，可用于制备，并能与任何检测器串联使用。紫外可见检测器的工作原理与结构同一般分光光度计相似，实际上就是装有流动地的紫外可见光度计。 (1)紫外吸收检测器 紫外吸收检测器常用氘灯作光源，氘灯则发射出紫外-可见区范围的连续波长，并安装一个光栅型单色器，其波长选择范围宽 (190nm～800nm)。它有两个流通池，一个作参比，一个作测量用，光源发出的紫外光照射到流通池上，若两流通池都通过纯的均匀溶剂，则它们在紫外波长下几乎无吸收，光电管上接受到的辐射强度相等，无信号输出。当组分进入测量池时，吸收一定的紫外光，使两光电管接受到的辐射强度不等，这时有信号输出，输出信号大小与组分浓度有关。
局限：流动相的选择受到一定限制，即具有一定紫外吸收的溶剂不能做流动相，每种溶剂都有截止波长，当小于该截止波长的紫外光通过溶剂时，溶剂的透光率降至10%以下，因此，紫外吸收检测器的工作波长不能小于溶剂的截止波长。 (2)光电二极管阵列检测器(photodiodearraydetector，PDAD) 也称快速扫描紫外可见分光检测器，是一种新型的光吸收式检测器。它采用光电二极管阵列作为检测元件，构成多通道并行工作，同时检测由光栅分光，再入射到阵列式接收器上的全部波长的光信号，然后对二极管阵列快速扫描采集数据，得到吸收值(A)是保留时间(tR)和波长(l)函数的三维色谱光谱图。由此可及时观察与每一组分的色谱图相应的光谱数据，从而迅速决定具有最佳选择性和灵敏度的波长。 单光束二极管阵列检测器，光源发出的光先通过检测池，透射光由全息光栅色散成多色光，射到阵列元件上，使所有波长的光在接收器上同时被检测。阵列式接收器上的光信号学的方法快速扫描提取出来，每幅图象仅需要10ms，远远超过色谱流出峰的速度，因此可随峰扫描。 2．荧光检测器(fluorescencedetector，FD) 荧光检测器是一种高灵敏度、有选择性的检测器，可检测能产生荧光的化合物。某些不发荧光的物质可通过化学衍生化生成荧光衍生物，再进行荧光检测。其最小检测浓度可达0.1ng／ml，适用于痕量分析；一般情况下荧光检测