氢火焰离子化检测器详细介绍(包括原理等超详细!!!)

FID氢火焰离子化检测器Mc Willian和 Harley等分别于1958年研制成功氢火焰离子化检测器（FID）。

FID以氢气和空气燃烧生成火焰为能源，当有机化合物进入火焰时，由于离子化反应，生成比基流高几个数量级的离子，在电场作用下，这些带正电荷的离子和电子分别向负极和正极移动，形成离子流:此离子流经放大器放大后，可被检测。

产生的离子流与进入火焰的有机物含量成正比，利用此原理可进行有机物的定量分析。

FID是高灵敏度的通用检测器，灵敏度可达10-12~10-13s，它对载气流速的波动不敏感，载气流速在一定范围内波动，峰面积几乎不变:线性范围可高107，又由于FID结构简单，死体积可以小于1μL，响应时间仅1ms，所以不仅可以与填充柱联用，而且也可以直接与毛细管柱联用；它对能在火焰中燃烧电离的化合物都有响应，对同系物的相对响应几乎相同，这给定量带来极大的方便。

因此成为使用最为广泛的气相色谱检测器。

氢火焰离子化检测器由氢火焰电离室和放大器组成。

FID的电离室由金属圆筒作为外壳，内装有喷嘴，喷嘴附近有一个环状金属环极化极（又称发射极），上端有一金属圆筒（收集极），两者与90~300V的直流高压相连，形成电离电场。

收集极捕集的离子流经放大器的高阻产生信号，放大后输送到记录器或数据处理系统。

电离室金属圆简外壳顶部有孔，燃烧后的废气及水蒸气由此逸出。

标准FID的喷嘴用金属制成，内径约0.5mm。

发射极、收集极与电离室的金属壳绝缘电阻值应在1014Ω以上。

引线需用屏蔽电缆，金属外壳接地。

收集极的形状与发射极的距离、喷嘴内径的大小等对检测器的灵敏度均有影响。

通常收集极为内径10mm、长20mm的金属圆筒，电极距离为5mm左右；为了降低热离子产生的噪声，以发射极为正极更好，不点火时基线应平稳。

美国Varian公司曾对FID进行了改进，使用加金属帽的陶瓷喷嘴代替标准的金属喷嘴，除有效地消除拖尾，改善分辨率外，还能降低噪声，提高仪器灵敏度。

氢火焰离子化检测器的原理
氢火焰离子化检测器（FID）的原理是利用氢气和空气燃烧生成的火焰作为能源，使有机物发生化学电离，并在电场作用下产生信号进行检测。

具体来说，当被测样品分子进入氢火焰时，在火焰的高温作用下发生离子化作用而生成许多离子对。

如果在火焰的上部放上一对电极并施加一定电压，则电离产生的正负离子向两极移动而形成微弱的电流，即离子流。

离子流的大小与被测组分的量成正比，因此，通过对离子流的测量可以实现对被测组分的定量分析。

在FID中，载气携带被测组分从色谱柱流出后与氢气按照一定的比例混合后一起从喷嘴喷出，并在喷嘴周围空气中燃烧。

燃烧用的空气通过不锈钢的碟子，均匀分布于火焰周围。

在火焰附近存在着由收集极和发射极所造成的静电场，被测组分在火焰中被电离成正负离子，在电场作用下作定向移动而形成离子流。

这些微电流经过微电流放大器被记录下来，从而得到色谱图。

总之，氢火焰离子化检测器是一种高灵敏度、高选择性的检测器，广泛应用于气相色谱分析中。

其原理基于有机物在氢火焰中发生化学电离并在电场作用下产生信号进行检测，具有快速、准确、可靠等优点。

氢火焰离子化检测器（FID）1．概述1.1原理将有机物在氢火焰中燃烧时，火焰中将产生离子，用加有直流电压的电极将离子捕集，同时通过静电计测定这些离子的电流即可将得到相应物质的气相色谱图。

1.2主要组成GC-14B的FID 由下列部分组成A：FID 控制器（静电计）B：FID元件C：高压线注意：FID控制器A、要求分别控制FID池信号B和B、。

为测出FID池信号B和B、的差异，将B和B、信号与FID控制单元A用信号电缆连接。

1.3规格FID池进样汽化室：玻璃衬垫进样法/柱头进样法FID（氢火焰离子化检测器）静电计2.构造2.1FID池顶盖、信号电缆、电极、收集电极、保温材料、高压电源、喷嘴、喷嘴座。

2.2静电计1、零点调节2、ON-OFF开关：OFF不能输入3、基线指示灯：±10mv范围内指示灯亮4、范围指示灯：1，10，100，10005、极性指示灯：INJ（+）样品从进样口1进样时出现正峰INJ（－）样品从进样口2进样时出现正峰6、40P总线接线柱：控制信号7、信号输入：联接FID池收集极8、高压输出：连接FID电压电报，经FID和高压线9、本地方式选择开关：NORM EXT10、放大器平衡3.FID在主机中的安装FID池安装安装步骤1、移开检测器恒温箱盖和保温材料，固定保温套，然后，从顶端插入FID池。

2、通过柱恒温箱一侧的接触套，垫圈，螺母，固定FID池。

3、让空气和氢气管通过保温套的槽口流到恒温箱的后面。

4、从检测器加热块拆下高压电极，用保温材料填充加热块。

5、填充保温材料。

这时如FID电极安装时有灰尘，务必吹掉。

6、装上电极。

7、注意：如果FID安装在检测块左侧的第二个孔，且与TCD对接，请用P/N221-32978CTCD恒温箱标准附件）更换保温套4.1FID控制器1、范围（RANGE）的设定通过键盘操作进行静电计的灵敏度的选择。

谱峰按10倍间隔扩大或缩小0按1－10－100－1000顺序灵敏度逐次降低。

氢火焰离子化检测器（FID)工作原理：经色谱柱分离的一组含碳有机物，依次在H2-Air火焰中燃烧，产生带电的碎片离子，这些带电的碎片离子，在电场的作用下，顺序形成一系列强弱不同的离子流，检测器收集离子流，送入电路处理系统进行处理，并根据产生离子流的强弱，输出大小不同的电信号。

FID检测器气路流量的设定值FID检测器工作时需要三种气体：载气（氮气），燃气（氢气），助燃气（空气）。

◇载流量■接填充柱时，设定为20ml/min~30ml/min.■接毛细管柱时，载气流量各路气体流量按色谱柱的内径不同分别进行设定。

需要分流时，按分流比设定，调节分流阀并在分流出口测定流量。

■接毛细管柱需加尾吹气时：尾吹气一般设为30ml/min。

◇氢气：30ml/min◇空气：300ml/minFID检测器的准备工作：1首先连接好气源，然后进行仪器检漏。

2填充柱进样口在仪器柱箱内的接口分为M8螺母，而检测器地步的进气接口分为M8螺母和M10螺母，当使用不锈钢填充柱时应为M8螺母，且出口直径为3mm。

当使用玻璃填充柱时接口应为M10螺母且出口直径为6mm（玻璃柱外径为6mm）。

3 FID检测器要求从毛细血管柱入口接头处到检测器插件所有连接处要确保密封不泄露。

4如发现有泄露一定要重新密封，知道不漏为止。

检漏后，进行气体流量测定。

5 测流量的具体方法是将备件箱中的测流量胶皮赛子和皂膜流量计的侧管连接好，塞到检测器筒体上部。

打开要测量的气源，测量流速。

6 测好流量后，将检测器升至工作温度，按下点火按钮（右侧板内）几秒钟，听到“噗”的响声说明火焰点着了，此时，需用一光亮金属或玻璃片表面靠近点火器罩小孔来检验确认，金属或玻璃片表面有冷凝水或水雾出现说明火焰点着了。

如果没有，可再次点火。

如果点不着火，可适当加大氢气流量后，再点火。

火焰点着了之后，再将氢气流量调回原设定值。

FID信号的调零控制旋钮位于顶部右侧板内，基线的位置可通过调零旋钮任意调节。

氢火焰离子化检测器的工作原理
氢火焰离子化检测器是一种用于测量气体中氢气含量的仪器。

它的工作原理基于氢气在火焰中的电离和电流测量。

该检测器由一个火焰室和两个电极组成。

在火焰室中，氢气通过一个喷嘴进入并与燃烧气体（通常是氢气和空气的混合物）共同燃烧。

在火焰燃烧的过程中，氢气会发生电离，产生带正电荷的离子和自由电子。

其中一个电极是位于火焰室内部的阳极，另一个电极是位于火焰室外部的阴极。

在火焰中，带正电荷的离子会被吸引到阴极上，而自由电子会移动到阴极上形成电流。

这个电流与氢气的含量成正比。

为了提高检测器的灵敏度，通常会在火焰室内部增加一个静电场，以进一步促使离子移动到阴极上。

同时，为了减少其他气体的干扰，可以通过选择适当的火焰燃烧条件、调节阴极电压等方法来优化检测器的性能。

通过测量电流的大小，可以计算出气体中氢气的含量。

由于氢气具有很高的电离能力，因此氢火焰离子化检测器能够非常灵敏地检测低浓度的氢气，通常用于氢气泄漏监测、燃氢气体检测等应用中。

氢火焰离子化检测器1958年Mewillan和Harley等分别研制成功氢火焰离子化检侧器（FID ），它是典型的破坏性、质量型检测器，是以氢气和空气燃烧生成的火焰为能源，当有机化合物进入以氢气和氧气燃烧的火焰，在高温下产生化学电离，电离产生比基流高几个数量级的离子，在高压电场的定向作用下，形成离子流，微弱的离子流（10-12～10-8A）经过高阻（106～1011Ω）放大，成为与进入火焰的有机化合物量成正比的电信号，因此可以根据信号的大小对有机物进行定量分析。

氢火焰检测器由于结构简单、性能优异、稳定可靠、操作方便，所以经过40多年的发展，今天的FID结构仍无实质性的变化。

其主要特点是对几乎所有挥发性的有机化合物均有响应，对所有径类化合物（碳数≥3）的相对响应值几乎相等，对含杂原子的烃类有机物中的同系物（碳数≥3）的相对响应值也几乎相等。

这给化合物的定量带来很大的方便，而且具有灵敏度高（10-13～10-10g/s），基流小（10-14～10-13A），线性范围宽（106～107），死体积小（≤1μL），响应快（1ms），可以和毛细管柱直接联用，对气体流速、压力和很度变化不敏感等优点，所以成为应用最广泛的气相色谱检测器。

其主要缺点是需要三种气源及其流速控制系统，尤其是对防爆有严格的要求。

氢火焰离子化检测器的结构氢火焰离子化检测器（FID）由电离室和放大电路组成，分别如图2-9(a)，(b)所示。

FID的电离室由金属圆筒作外罩，底座中心有喷嘴;喷嘴附近有环状金属圈(极化极，又称发射极)，上端有一个金属圆简(收集极)。

两者间加90～300V的直流电压，形成电离电场加速电离的离子。

收集极捕集的离子硫经放大器的高组产生信号、放大后物送至数据采集系统；燃烧气、辅助气和色谱柱由底座引入；燃烧气及水蒸气由外罩上方小孔逸出。

氮火焰离子化检测器晌应机理FID的工作原理是以氢气在空气中燃烧为能源，载气（N2）携带被分析组分和可燃气（H2）从喷嘴进入检侧器，助然气(空气)从四周导人，被侧组分在火焰中被解离成正负离离子，在极化电压形成的电场中，正负离子向各自相反的电极移动，形成的离子流被收集极收、输出，经阻抗转化，放大器（放大107～1010倍）便获得可测量的电信号，FID离子化的机理近年才明朗化，但对烃类和非烃类其机理是不同的。

氢火焰离子化检测器(fid)的原理氢火焰离子化检测器（FID）是一种广泛用于监测大气污染物的仪器。

它可以快速、准确地测量污染物的浓度，为环境保护提供了重要的参考数据。

那么，FID是如何工作的？本文将介绍FID的工作原理。

一、FID的结构FID主要由负极端、正极端和探测器组成，其结构图如下：1. 负极端：负极端是一种热电堆，由于热电堆的热能会产生电子，因此负极端会发出电子束。

2. 正极端：正极端是一种发光管，由于发光管的特殊结构，它可以用电子束来激发发光管内的气体，从而产生火焰。

3. 探测器：探测器由探头、电极和传感器组成，探头可以对火焰进行测量，收集火焰中的离子，将其传输到电极上。

探头上的电极会将离子变成电流，并输送到传感器上，从而测量火焰中的污染物的浓度。

二、FID的原理FID的工作原理是：首先，探测器会将待检测的气体从探头中抽取出来，然后由负极端的电子束将气体中的分子离子化，并将离子激发到正极端的发光管中，产生火焰，同时将污染物的离子也放入火焰中。

当探测器将火焰中的离子收集，转化为电流，传输到传感器上时，就可以根据电流的大小，来计算出污染物的浓度。

三、优点FID具有以下优点：1. 快速：FID可以在瞬间测量出污染物的浓度，这对于环境监测有着重要的意义。

2. 准确：FID采用离子化技术，因此能够更准确、更精确地测量污染物的浓度。

3. 稳定性好：FID的仪器结构简单，使用方便，可以长期稳定地进行环境监测。

四、应用FID在环境污染监测方面有着广泛的应用，如：1. 气体污染监测：FID可以用于监测大气中的有害物质，如二氧化硫、氮氧化物等，以及工业废气，为环境保护提供了重要的数据参考。

2. 水质污染监测：FID可以用于监测水中有害物质，如氨氮、氰化物等，帮助科学家了解水质，维护水质环境。

3. 土壤污染监测：FID还可以用于监测土壤中的污染物，如重金属、有机物等，以便及时发现土壤污染，保护土壤环境。

氢火焰离子化检测器的工作原理
氢火焰离子化检测器（HID）是一种常用的气体检测仪器，它能够快速、准确地检测氢气的存在，广泛应用于化学、医疗、燃料等领域。

其工作原理基于氢气的火焰离子化特性。

HID主要由火焰离子化室、离子流传输管、离子流探头、电子学转换器等部分组成。

工作时，氢气以一定流量通过火焰离子化室，在室内被点燃并形成火焰。

火焰中的离子和电子与氢气分子发生碰撞，使氢气分子离子化并产生碎片离子。

产生的离子和离子片段随后通过离子流传输管传输到离子流探头处。

离子流探头测量离子流的大小和电荷，进而产生电信号。

电子学转换器将电信号转换成数字信号，经过运算和处理后，即可得到氢气浓度的信息。

HID具有响应速度快、测量范围广、精度高等优点，但也存在灵敏度受温度和湿度影响、仪器维护需求高等缺点。

在使用前需要进行校准和检测，以确保仪器的准确性和可靠性。

总之，氢火焰离子化检测器以其独特的工作原理为氢气检测提供了一种有效、稳定的方法，为各行业的氢气检测提供了重要的技术支持。

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