摘 要 将自行研制的ＰＩＤ光离子化检测器安装于气相色谱仪上，无需复杂的样品前处理，便可快速分析环境中的苯系物、醛类等物质。概述了此检测器的基本原理，详细介绍了其结构、电路系统的设计及性能测试结果。采用喷嘴与电极一体化的设计理念，使电离室的体积缩小到３０"Ｌ，灵敏度提高，同时易于加工；微电流放大器的设计选用低噪声、低温漂的精密放大器ＡＤ５４９，获得了优良的信噪比与稳定的信号；选用氪灯为电离源，苯标准气体（０．９×１０－６ ｍｏｌ／ｍｏｌ）为样品，仪器的检出限低于１×１０－１３ ｇ／ｍＬ，定量的重复性良
好；相对标准偏差（ＲＳＤ）为１．２４％。
关键词 光离子化检测器；电离室；ＢＯＯＳＴ电源拓扑结构；微弱电流信号放大
色谱光离子化检测器（Ｐｈｏｔｏ ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｏｒ，ＰＩＤ）是一种常用的气相色谱检测器［１～３］，其灵敏度比ＦＩＤ（Ｆｌａｍｅ ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）高５０～１００倍，主要用于环境保护、商品检验与石油化工等领域［４～１１］。ＰＩＤ可检测的物质包括芳香类、醇类、醛类、酮类、胺类、卤代烃类、硫代烃类、不饱和烃类以及不含碳的无机气体（氨、砷、硒）、和碘类等。分析工作者可针对预测化合物的种类，依据ＰＩＤ的响应机理和
图１ 光离子化检测器基本工作原理图Ｆｉｇ．１ Ｓｃｈｅｍｅｔｉｃｓ ｏｆ ｐｈｏｔｏ ｉｏｎｉｚａｉｔｏｎ ｄｅｔｅｃｔｏｒ（ＰＩＤ）化合物的电离电位值，使用不同光源调节其选择性。ＰＩＤ的工作原理如图１所示，被测组分经过色谱柱分离，进入电离室。在紫外灯照射下电离，产生正离子和电子。在电场的作用下，正离子和电子向收集极移动，产生微弱电流信号。经过ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）控制的微弱电流信号放大电路后，再经数据采集卡采集并传输到计算机。气体离子被检测后，“复合”为分子，流出仪器。继美国ＨＮＵ 公司１９７６年推出了商品化的ＰＩＤ 之后［１２］，珀金埃尔默（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ）、华瑞（ＲＡＥ）、英思科（Ｉｎｄｓｃｉ）、赛默飞世尔（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、梅思安（ＭＳＡ）、离子科学（Ｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ）等公司也推出了系列ＰＩＤ产品。国内ＰＩＤ的研制已有报道［１３，１４］，２００５年，北京东西分析仪器有限公司研制出ＧＣ－４４００型便携式光离子化气相色谱仪，检出限为０．３×１０－９ ｍｏｌ／ｍｏｌ［１５］，但结构复杂，欠缺规模化生产，市场竞争力不强。本公司设计的新型ＰＩＤ检测器，可以广泛用于气相色谱仪、在线检测／监测仪及便携或手持式检测仪。与国外产品化的ＰＩＤ相比，有以下特点：喷嘴、极化电极与收集电极设计为一体，结构简单，池体缩小；电路方面增加了灯电流控制功能，可在满足分析要求的前提下最大限度延长灯寿命。本研究将此ＰＩＤ光离子化检测器安装于气相色谱仪上，无需复杂的样品前处理，便可快速分析环境中的苯系物、醛类等物质。
２ 实验部分
２．１ 仪器与试剂
ＧＣ１２６气相色谱仪（上海精密科学仪器有限公司）；苯标准气体（０．９×１０－６ ｍｏｌ／ｍｏｌ，上海伟创标准气体有限公司）。
２．２ 实验条件
ＤＢ－１毛细管色谱柱（１５ｍ×０．５３ｍｍ×０．５０"ｍ，美国Ａｇｉｌｅｎｔ公司）；载气：高纯氮气（纯度＞９９．９９９％）；流速：３０ｍＬ／ｍｉｎ；进样量：０．５ｍＬ；进样器温度：７０℃；柱温；８０℃；检测器温度；１００℃。
