检测器能检测色谱柱流出组分及其量的变化的器件。指机械的、电子的或化学器件,用于区分、记录或指示环境中某一变量的变化,如温度、压力、电荷、电磁辐射、核辐射、粒子或分子等。如紫外检测器是将通过待测物质后的光强变化转化为电信号的器件,这类信号转换器英文中又称为transducer。

 

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(1)FID 的全称是火焰离子化检测器,因为一般都用的是氢气,所以一般叫氢火焰检测器。它的原理很简单,氢气和空气燃烧生成火焰,当有机化合物进入火焰时,由于离子化反应,在火焰那里会生成比基流高几个数量级的离子,在极化电压的作用下,喷嘴和收集极之间的电流会增大,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。一般的有机化合物在FID上都有响应,一般分子量越大,灵敏度越高。FID是GC最基本的检测器。

 

(2)ECD检测器全称电子捕获检测器,是一种灵敏度高,选择性强的检测器。它有一个放射源,会不间断地发射电子,这个电子流在通常的时间尺度下,可认为是恒定的,我们称为基流。利用镍源发生α射线轰击物质组分,使物质离子逃逸再被检测。当含有强电负性元素如卤素、o还有N等元素的化合物经过检测器时,他们会捕获并带走一部分电子而使基流下降,检测并记录基流信号的变化就可以得到谱图。是分析痕量电负性化合物最有效的检测器,也是放射性离子化检测器中应用最广的一种,被广泛用于生物、医药、环保、金属鳌合物及气象追踪等领域。因此,ECD是一个选择性的检测器,仅对含强电负性元素的化合物有高响应,它的灵敏度很高,比 FID要高出2-3个数量级。

 

(3)TCD是根据组分和载气有不同的导热系数研制而成的。组分通过热导池且浓度有变化时,就会从热敏元件上带走不同热量,从而引起热敏元件阻值变化,此变化可用电桥来测量。几乎所有物质的电阻率都随其本身温度的变化而变化,这一蜗笙现象称谓热电阻效应。热导池检测器就是基于气体热传导和热电阻效应的一种检测装置,它检测气体浓度的过程是通过热电阻(钨开丝元件)与被测气体之间热交换和热平衡来实现的。热导池在结构上就是将电阻率较大的钨徕丝元件置于一个有气体可进出流过的金属块体的气室中,一般多用四个元件,在电路上组成典型的惠斯顿电桥电路。当被测气体组份被载气带入气室时,就发生了一系列的变化:气室中气体组成变化气体导热率变化热电阻温度变化,热电阻阻值变化,电桥平衡被破坏就输出象应的电讯号,这个讯号与被测气体浓度成一定的线性函数关系。

 

(4)NPD为氮磷检测器。由于NPD对含N、P的有机物的检测肯有灵敏度高,选择性强,线性范围宽的优点,它已成为目前测定含N有机物最理想的气相色谱检测器;对含Р的有机物,其灵敏度也高于FPD,而且结构简单,使用方便;所以广泛用于环境、临床、食品、药物、香料、刑事法医等分析领域,成为最常用的气相色谱检测器,目前几乎所以的商品色谱仪都装备这种检测器。

 

(5)FPD为火焰光度检测器。是分析s、Р化合物的高灵敏度、高选择性的气相色谱检测器。广泛用于环境、食品中s、Р农药残留物的检测。当含S、P的化合物进入检测器,在富氢焰(H2与02体积比)中燃烧时,从基态到激发态发出特征光谱,分别发射出(350-480)nm 和(480-600)nm 的一系列特征波长光,其中 394nm和 526nm 分别为含S和含Р化合物的特征波长。其特征光透过特征光单色滤光片直接投射在光电倍增管上,通过光电倍增管将光信号转换成电信号,经微电流放大器放大传输给色谱工作站的数据采集卡,数据采集卡将其模拟信号转换成数字信号,便可得到相应的谱峰。以前一直将FPD作为s 和Р化合物的专用检测器,后由于氮磷检测对Р的灵敏度高于FPD,而且更可靠,因此FPD现今多只作为s 化合物的专用检测器。

 

光检测器

光信号经过光纤传输到达接收端后,在接收端有一个接收光信号的元件。但是由于目前我们对光的认识还没有达到对电的认识的程度,所以我们并不能通过对光信号的直接还原而获得原来的信号。在他们之间还存在着一个将光信号转变成电信号,然后再由电子线路进行放大的过程,最后再还原成原来的信号。这一接收转换元件称作光检测器,或者光电检测器,简称检测器,又叫光电检波器或者光电二极管

 

常见的光检测器包括:PN光电二极管、PIN光电二极管和雪崩光电二极管(APD)。

 

光纤通信系统要求光检测器:

(1) 灵敏度高:灵敏度高表示检测器把光功率转变为电流的效率高。在实际的光接收机中,光纤传来的信号及其微弱,有时只有1nw左右。为了得到较大的信号电流,人们希望灵敏度尽可能的高。

 

(2) 响应速度快:指射入光信号后,马上就有电信号输出;光信号一停,电信号也停止输出,不要延迟。这样才能重现入射信号。实际上电信号完全不延迟是不可能的,但是应该限制在一个范围之内。随着光纤通信系统的传输速率的不断提高,超高速的传输对光电检测器的响应速度的要求越来越高,对其制造技术提出了更高的要求。

 

(3) 噪声小:为了提高光纤传输系统的性能,要求系统的各个组成部分的噪声要求足够小。但是对于光电检测器要求特别严格,因为它是在极其微弱的信号条件下工作,又处于光接收机的最前端,如果在光电变换过程中引入的噪声过大,则会使信号噪声比降低,影响重现原来的信号。

 

(4) 稳定可靠:要求检测器的主要性能尽可能不受或者少受外界温度变化和环境变化的影响,以提高系统的稳定性和可靠性。