气相色谱仪检测器详细附图解说
气相色谱仪火焰光度检测器(FPD)使用手册
气相色谱仪火焰光度检测器（FPD）使用手册1 结构本检测器为立式结构。
检测器在工作时可能产生一些污染物，为防止单色滤光片的污染和受潮，在火焰的侧面加有一片石英片，在石英片和滤光片之间有金属散热片，以保证从检测器加热块传来的热量不致于影响单色滤光片和光电倍增管。
在检测器上端有两个同轴电缆插座，大的为信号插座，接放大器，小的为高压插座，接电气部件后面的插座。
图6-1 FPD结构图2 原理火焰光度检测器（FPD）属于一种高灵敏度、高选择性检测器，同时也是一个较难操作的检测器。
是环境保护、生物化学领域中分析含磷、硫有机化合物及气体中硫化物的有效手段。
载气在色谱柱出口和空气混合后，由喷嘴流出，并和从喷嘴四周流出的氢气混合燃烧形成富氢火焰，当流出物中有含磷或含硫的化合物时，磷和硫在富氢焰分别发出526nm，394nm 波长的特征光，它通过单色滤光片到达光电倍增管，光的强度变化就转化成电信号的变化，这个信号再经放大器放大后，进入记录仪或数据处理机记录。
3 主要技术数据3.1 检测器1)结构型式：立式单光路系统（更换滤光片分别测P、S）2)敏感度：M p≤1×10-10g/s（对1605）M s≤1×10-10g/s（对噻吩）3) 基线漂移: 在30min内，波动范围不超过0.2mV4) 最高使用温度：250℃3.2 滤光片1)滤光片类型：介质干涉滤光片2)磷滤光片：λmax526nm±2nmTmax＞50%Δλ1/2不超过8nm3)硫型滤光片：λmax394nm±2nmTmax＞25%Δλ1/2不超过80nm3.3 光电倍增管采用CR187型光电倍增管。
3.4 高压电源1)高压范围：（0～-700）V2)稳定性：0.1%3)纹波：不超过3mV3.5 放大器1)灵敏度：1×10-10A满刻度偏转1mV2)输入高阻：109Ω、108Ω、107Ω3)线性范围：波动范围不超过10V4)噪声：≤2×10-12A5)漂移：2.5×10-12A/h4 安装仪器应放置在阳光照射不到的地方，这是因为FPD使用了光电倍增管，这样可以减小仪器使用时的噪声和暗电流。
气相色谱检测器的分类及工作原理_图文(精)
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。
第四章 气相色谱检测器
第四章气相色谱检测器第一节概述一、灵敏度二、通用性和选择性三、相对响应值四、线性和线性范围2011-10-12检测器是一种将色谱柱分离后的各试样组分按其特性和含量转变成电信号的装置。
根据检测原理的不同，可分为通用型检测器和选择型检测器两种。
通用型检测器——对不同类型化合物响应值相当，或各类化合物的相对响应因子之比小于10。
如TCD等。
选择型检测器——对某类型化合物相对响应因子比另一类大十倍以上。
如NPD，ECD等。
2011-10-12浓度型检测器测量的是载气中组分浓度的瞬间变化，检测器的响应值与组分的浓度成正比，而峰面积与载气流速成反比，如热导池检测器，电子捕获检测器等。
质量型检测器测量的是载气中某组分的质量变化速度，检测器的响应值与单位时间内某组分进入检测器的质量成正比，峰面积与载气流无关，如氢火焰检测器和火焰光度检测器。
2011-10-122011-10-12一、灵敏度Q ∆Q 灵敏度是指通过检测器物质的量变化时，该物质响应值的变化率。
图4-1组分量（Q ）与对应响应值（R ）图一定量的组分进入检测器后，就产生相应的响应信号R并以组分量Q 对R 作图，称为检测器的响应曲线（如右图）曲线斜率ΔR/ ΔQ 定义为检测器的灵敏度S 。
2011-10-12R S Q∆=∆对于浓度型的检测器，Q 为浓度（c ），单位为mg/mL 。
对于质量型的检测器，Q 为质量流量（m ），单位为g/s 。
测量S 应在检测器的线性范围内进行。
其信号应较检测限大10~100倍，或在相同条件下较噪声大20~200倍。
2011-10-12（一）浓度型检测器其响应值与流动相流速关系：峰面积随流速增加而减小，峰高基本不变。
原因：当组分量一定，改变流速，仅改变组分通过检测器的速度，即改变了半峰宽度。
R S c ∆=∆表达式：mV·mL·mg -1（二）质量型检测器其响应值与流动相流速关系：峰高随流速增加而增大，而峰面积基本不变。
气相色谱仪原理(图文详细讲解)
气相色谱仪原理（图文详解）什么是气相色谱本章介绍气相色谱的功能和用途，以及色谱仪的基本结构。
气相色谱（GC)是一种把混合物分离成单个组分的实验技术。
它被用来对样品组分进行鉴定和定量测定：基子时间的差别进行分离和物理分离（比如蒸馏和类似的技术）不同，气相色谱（GC)是基于时间差别的分离技术。
将气化的混合物或气体通过含有某种物质的管，基于管中物质对不同化合物的保留性能不同而得到分离。
这样，就是基于时间的差别对化合物进行分离。
样品经过检测器以后，被记录的就是色谱图（图1),每一个峰代表最初混合样品中不同的组分。
峰出现的时间称为保留时间，可以用来对每个组分进行定性，而峰的大小（峰高或峰面积）则是组分含量大小的度量。
图1典型色谱图系统一个气相色谱系统包括可控而纯净的载气源.它能将样品带入GC系统进样口，它同时还作为液体样品的气化室色谱柱，实现随时间的分离检测器，当组分通过时，检测器电信号的输出值改变，从而对组分做出响应某种数据处理装置图2是对此作出的一个总结。
样品载气源一^ 进样口一^ 色谱柱一^ 检测器一_ 数据处理」图2色谱系统气源载气必须是纯净的。
污染物可能与样品或色谱柱反应，产生假峰进入检测器使基线噪音增大等。
推荐使用配备有水分、烃类化合物和氧气捕集阱的高纯载气。
见图钢瓶阀若使用气体发生器而不是气体钢瓶时，应对每一台GC都装配净化器，并且使气源尽可能靠近仪器的背面。
进样口进样口就是将挥发后的样品引入载气流。
最常用的进样装置是注射进样口和进样阀。
注射进样口用于气体和液体样品进样。
常用来加热使液体样品蒸发。
用气体或液体注射器穿透隔垫将样品注入载气流。
其原理（非实际设计尺寸）如图4所示。
样品从机械控制的定量管被扫入载气流。
因为进样量通常差别很大，所以对气体和液体样品采用不同的进样阀。
其原理（非实际设计尺寸）如图5所示。
进样阀通常与进样口连接，特别在分流进样模式时，进样阀连接到分流/不分流进样口。
色谱柱分离就在色谱柱中进行。
气相色谱仪图解
气相色谱仪原理（图文详解）什么是气相色谱本章介绍气相色谱的功能和用途，以及色谱仪的基本结构。
气相色谱（GC)是一种把混合物分离成单个组分的实验技术。
它被用来对样品组分进行鉴定和定量测定》：基子时间的差别进行分离和物理分离（比如蒸馏和类似的技术）不同，气相色谱（GC)是基于时间差别的分离技术。
将气化的混合物或气体通过含有某种物质的管，基于管中物质对不同化合物的保留性能不同而得到分离。
这样，就是基于时间的差别对化合物进行分离。
样品经过检测器以后，被记录的就是色谱图（图1),每一个峰代表最初混合样品中不同的组分。
峰出现的时间称为保留时间，可以用来对每个组分进行定性，而峰的大小（峰高或峰面积）则是组分含量大小的度量。
图1典型色谱图系统一个气相色谱系统包括可控而纯净的载气源.它能将样品带入GC系统进样口，它同时还作为液体样品的气化室色谱柱，实现随时间的分离检测器，当组分通过时，检测器电信号的输出值改变，从而对组分做出响应某种数据处理装置图2是对此作出的一个总结。
样品载气源一^ 进样口一^ 色谱柱一^ 检测器一_ 数据处理」图2色谱系统气源载气必须是纯净的。
污染物可能与样品或色谱柱反应，产生假峰进入检测器使基线噪音增大等。
推荐使用配备有水分、烃类化合物和氧气捕集阱的高纯载气。
见图钢瓶阀若使用气体发生器而不是气体钢瓶时，应对每一台GC都装配净化器，并且使气源尽可能靠近仪器的背面。
进样口进样口就是将挥发后的样品引入载气流。
最常用的进样装置是注射进样口和进样阀。
注射进样口用于气体和液体样品进样。
常用来加热使液体样品蒸发。
用气体或液体注射器穿透隔垫将样品注入载气流。
其原理（非实际设计尺寸）如图4所示。
样品从机械控制的定量管被扫入载气流。
因为进样量通常差别很大，所以对气体和液体样品采用不同的进样阀。
其原理（非实际设计尺寸）如图5所示。
进样阀通常与进样口连接，特别在分流进样模式时，进样阀连接到分流/不分流进样口。
色谱柱分离就在色谱柱中进行。
气相色谱仪氮磷检测器(NPD)使用手册
气相色谱仪氮磷检测器（NPD）使用手册1 结构上部是收集极，直径为6mm带栅网的圆筒，通过信号探头与放大器连接，铷珠在中部，由铷珠探头直接插入，下部是喷嘴，装在主体中央用黄铜压环密封。
载气和氢气在检测器主体内混合均匀后进入喷嘴。
助燃气空气通入主体后由喷嘴下方均匀喷出。
图8-1仪器结构示意图2 原理氮磷检测器（NPD）是无火焰的离子化质量流量型检测器，对氮和磷化物灵敏度高，选择性好，又称热离子检测器。
NPD工作时，氢气流量每分钟仅几毫升，这样低的流量在喷嘴上不足以形成火焰，也不能把铷珠加热。
外加一个恒定电流，把铷珠加热到700℃～900℃，使氢气在红热的铷珠表面燃烧。
当含氮及硫化物随载气由喷嘴流出，围绕铷珠的气体混合物分解产生离子，这些离子被收集，用放大器把离子放大，并输出响应信号。
3 主要技术数据检测限：M N=5×10-13g/s（进口铷珠）M P=5×10-13g/s（进口铷珠）M N=1×10-12g/s（国产铷珠）M P=1×10-12g/s（国产铷珠）时间常数范围：0.2s珠加热电流：（0～4）A最高使用温度：400℃4 操作4.1 气体的种类与纯度载气用氦气比用氢气灵敏度高，载气和氢气的纯度要高于99.995%，空气应除去有机化合物，无机杂质。
4.2 氢气的流速在气流中氢气与载气和空气相比对氮与磷，氮与碳及磷与碳的选择性影响最大，氢气不是定值，只有在操作中用测试样品在不同的氢气流速下的响应选择。
4.3 铷珠的表面温度铷珠的表面温度是铷珠的加热电流所产生热量和铷珠周围气体的对流和传导损耗热量间的热平衡。
铷珠的表面温度由空气、氢气和载气流速及检测器温度决定。
铷珠的表面温度按需要，通过调节铷珠加热电流来设定。
铷珠的温度越高基流越大，灵敏度越高但噪声也增加，超过一定温度反而减小，并影响铷珠的使用寿命。
不宜在高电流下长时间操作，通常铷珠灵敏度随时间逐渐减小。
气相色谱仪电子捕获检测器(ECD)使用手册
气相色谱仪电子捕获检测器（ECD）使用手册1 结构电子捕获检测器组块为一个独立的整体，可以拆换。
它和快速进样汽化室组合，可以实现全玻璃系统。
检测器采用单极输入、输出方式，即脉冲极化电压经信号线加在离子室阳极上。
其结构示意图见图7-1。
图7-1 ECD结构示意图2 原理GC-4000A型气相色谱仪配备的电子捕获检测器属于高灵敏度高选择性检测器，它对电负性物质（如氯化物）特别敏感。
例如：对γ-666可测出10-13g，它可广泛应用于环境保护，食品检验和医药卫生等部门。
ECD是放射性离子化检测器的一种。
当载气进入检测器时，室内的放射源发射的β射线，使载气（N2）电离而产生自由电子，此时检测器的电子流表示池体内存在的自由电子浓度，这个电流也就是我们所说的基流。
色谱柱馏出物进入检测器，能吸收电子的被分析物和池内自由电子复合，形成负离子，这时池内的自由电子就明显减少，这种基流的变化经放大器放大后，在记录仪或数据处理机上记录下来。
3 主要技术数据放射源：63Ni（活度为3.7×108Bq）电极型式：圆筒对称电极离子室容积：约0.8ml最高使用温度：350℃敏感度：5×10-13g/ml（γ-666）线性范围：约103基流：大于1×10-9A基线漂移：在30min内，波动范围不超过0.2mV4 安装4.1 安装条件本ECD采用了63Ni 放射性同位素，仪器操作者应具有这方面的基本知识，方能安装操作。
载气通常使用氮气，它的纯度应高于99.999%，如果纯度不够，将使基流降低，噪声加大，稳定性变坏，线性范围变窄。
载气中的含氧和水量最好在1μl/L以下。
4.1.1 色谱柱的活化ECD是属于高灵敏度、选择性检测器，未经活化或活化不完全的色谱柱接入检测器是很危险的，轻者使噪声增加，灵敏度降低，严重污染会使基流很小，甚至没有基流。
另外ECD在选择色谱柱时，应尽量选用使用温度高的固定液，并且在满足分析要求的情况下，应使用较低的柱温，否则温度波动、载气流的波动都会引起固定液的蒸汽压的变化，造成基线噪声增加和基线的大幅度漂移。
气相色谱仪操作图文解说
气相色谱仪操作图文解说（SOP1）
第1步：取样第2步：将样品装入试样瓶里第3步：打开空气发生器电源开关第4步：打开氮气发生器电源开关
第5步：打开氢气发生器电源开关第6步：打开进样器电源开关第7步：按上下键进行参数设置第8步：打开气相色谱仪主机电源开关
第9步：进行气相色谱仪主机压力设置 第10步：气相色谱仪主机参数设置 第11步：烘烤样品 第12步：选择进样瓶（区域）
说明：1、样品需剪碎装入250ml 试样瓶中。
2、试样瓶容量为250ml 3、开气顺序为：空气、氮气、氢气，顺序不能混乱。
4、在裁取及装样品时实验员必须戴上手套操作。
5、仪器上的各种气压参数设置好后不能随意调动。
6、烘烤样品时，需注意安全，防止被烫伤。
7、样品需烘烤30分钟。
第13步：打开“在线工作模式” 第14步：选择“打开通道1” 第15步：单击“实验信息” 第16步：编辑“实验信息”
第17步：编辑“实验方法” 第18步：单击“采用”键 第19步：单击“数据采集”进行实验 第20步：打开“离线工作模式”
第21步：单击“打开”打开“谱图文件” 第22步：在“谱图文件”选择“溶剂残留” 第23步：选择需要打开的试样名称 第24步：查看谱图报告
说明：1、实验在“在线工作模式”里进行，查看谱图需在“离线模式”里查看。
2、工作站内的标样参数不能随意更改。
气相色谱仪原理（图文详细讲解）
⽓相⾊谱仪原理（图⽂详细讲解）⽓相⾊谱仪原理（图⽂详解）什么是⽓相⾊谱本章介绍⽓相⾊谱的功能和⽤途，以及⾊谱仪的基本结构。
⽓相⾊谱（GC)是⼀种把混合物分离成单个组分的实验技术。
它被⽤来对样品组分进⾏鉴定和定量测定：基⼦时间的差别进⾏分离和物理分离（⽐如蒸馏和类似的技术）不同，⽓相⾊谱（GC)是基于时间差别的分离技术。
将⽓化的混合物或⽓体通过含有某种物质的管，基于管中物质对不同化合物的保留性能不同⽽得到分离。
这样，就是基于时间的差别对化合物进⾏分离。
样品经过检测器以后，被记录的就是⾊谱图（图1),每⼀个峰代表最初混合样品中不同的组分。
峰出现的时间称为保留时间，可以⽤来对每个组分进⾏定性，⽽峰的⼤⼩（峰⾼或峰⾯积）则是组分含量⼤⼩的度量。
图1典型⾊谱图系统⼀个⽓相⾊谱系统包括可控⽽纯净的载⽓源.它能将样品带⼊GC系统进样⼝，它同时还作为液体样品的⽓化室⾊谱柱，实现随时间的分离检测器，当组分通过时，检测器电信号的输出值改变，从⽽对组分做出响应某种数据处理装置图2是对此作出的⼀个总结。
样品载⽓源⼀^ 进样⼝⼀^ ⾊谱柱⼀^ 检测器⼀_ 数据处理」图2⾊谱系统⽓源载⽓必须是纯净的。
污染物可能与样品或⾊谱柱反应，产⽣假峰进⼊检测器使基线噪⾳增⼤等。
推荐使⽤配备有⽔分、烃类化合物和氧⽓捕集阱的⾼纯载⽓。
见图钢瓶阀若使⽤⽓体发⽣器⽽不是⽓体钢瓶时，应对每⼀台GC都装配净化器，并且使⽓源尽可能靠近仪器的背⾯。
进样⼝进样⼝就是将挥发后的样品引⼊载⽓流。
最常⽤的进样装置是注射进样⼝和进样阀。
注射进样⼝⽤于⽓体和液体样品进样。
常⽤来加热使液体样品蒸发。
⽤⽓体或液体注射器穿透隔垫将样品注⼊载⽓流。
其原理（⾮实际设计尺⼨）如图4所⽰。
样品从机械控制的定量管被扫⼊载⽓流。
因为进样量通常差别很⼤，所以对⽓体和液体样品采⽤不同的进样阀。
其原理（⾮实际设计尺⼨）如图5所⽰。
进样阀通常与进样⼝连接，特别在分流进样模式时，进样阀连接到分流/不分流进样⼝。
《气相色谱检测器》课件
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工作原理
原理
基于不同组分在色谱柱上的吸附或溶 解性能差异，实现各组分的分离。
步骤
混合气体样品进入色谱柱，经过热导 检测器或氢火焰离子化检测器检测， 转换为电信号，最终输出组分的浓度 或质量。
分类与比较
分类
热导检测器、氢火焰离子化检测器、电子捕获检测器、氮磷 检测器等。
比较
不同类型的检测器具有不同的性能特点和使用范围，选择合 适的检测器对于气相色谱分析至关重要。
智能化
集成人工智能和机器学习 技术，实现检测过程的自 动化和智能化控制。
多功能化
开发具有多种检测功能的 气相色谱检测器，满足不 同领域和复杂样品的分析 需求。
对行业的意义与影响
促进分析化学领域的发展
气相色谱检测器的技术创新与进步将推动分析化学领域的进步， 提高分析效率和准确性。
拓展应用领域
随着技术的发展，气相色谱检测器的应用领域将不断拓展，包括环 境监测、食品安全、生物医药等。
通过改进色谱柱填料和优化色谱条件 ，提高分离效率和分辨率，缩短分析 时间。
检测器灵敏度和选择性
联用技术
与其他分析技术（如质谱、红外光谱 等）联用，实现多组分同时检测和复 杂样品的高效分离分析。
研发新型检测器，提高对特定化合物 的检测灵敏度和选择性，降低干扰。
未来发展方向
01
02
03
微型化
开发微型化、便携式气相 色谱检测器，满足现场快 速检测的需求。
成功案例二：某环境监测站的应用案例
总结词：实时监测
详细描述：某环境监测站利用气相色谱检测器对大气、水质等环境样品进行实时监测，及时发现和预警环境污染问题，为环 境保护提供了科学依据。
气相色谱仪检测器详细附图解说
气相色谱检测器气相色谱检测器（Gas chromatographic detector），系指用于反映色谱柱后流出物成分和浓度变化的装置。
检测作用的基本原理是利用样品组分与载气的物化性能之间的差异，当流经检测器的组分及浓度发生改变时，检测器立即产生了相应的信号。
用于气相色谱分析的检测器已有数十种之多，其中既有为气相色谱分析而专门研制的检测器（例如：氢焰检测器），也有利用原来分析化学中的测试装置作为检测器（例如：热导检测器），还有把其他大型分析仪器与气相色谱仪联用（例如：气相色谱-质谱联用仪）。
随着色谱法的不断发展和应用领域的迅速扩大，对检测器的要求也就越来越高。
为了满足分析上的需要和操作上的方便，除了发展新型专用检测器之外，气相色谱检测器的另一个发展趋向是研制多功能检测器，即一个检测器能起数种检测器的作用。
例如：若能把氢焰检测器与火焰光度检测器以及热离子检测器结合一体，那么，将给色谱分析工作带来极大方便。
用于气相色谱分析的检测器种类繁多，有关检测器的性能参见表2-3；在一般分析工作中，最常用的有热导检测器、氢焰检测器、电子捕获检测器、火焰光度检测器、热离子检测器等。
本节将讨论这五种检测器的原理、结构、性能及其应用等方面的基础知识。
对检测器的基本要求如下：①噪音较小，灵敏度高。
②死体积小，响应迅速。
③性能稳定，重现性好。
④信号响应，规律性强。
表2-3 气相色谱检测器基本性能一、基本概念（一）分类方法在气相色谱法中，检测器的分类较常用的有四种分类法。
1．按响应时间分类⑴积分型检测器积分型检测器显示某一物理量随时间的累加，也即它所显示的信号是指在给定时间内物质通过检测器的总量。
例如：质量检测器、体积检测器、电导检测器和滴定检测器等，此类检测器在一般色谱分析中应用较少。
⑵微分型检测器微分型检测器显示某一物理量随时间的变化，也即它所显示的信号表示在给定的时间里每一瞬时通过检测器的量。
例如：热导检测器、氢焰检测器、电子捕获检测器和火焰光度检测器、热离子检测器等，此类检测器为一般色谱分析中的常用检测器。
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气相色谱检测器气相色谱检测器（Gas chromatographic detector），系指用于反映色谱柱后流出物成分和浓度变化的装置。
检测作用的基本原理是利用样品组分与载气的物化性能之间的差异，当流经检测器的组分及浓度发生改变时，检测器立即产生了相应的信号。
用于气相色谱分析的检测器已有数十种之多，其中既有为气相色谱分析而专门研制的检测器（例如：氢焰检测器），也有利用原来分析化学中的测试装置作为检测器（例如：热导检测器），还有把其他大型分析仪器与气相色谱仪联用（例如：气相色谱-质谱联用仪）。
随着色谱法的不断发展和应用领域的迅速扩大，对检测器的要求也就越来越高。
为了满足分析上的需要和操作上的方便，除了发展新型专用检测器之外，气相色谱检测器的另一个发展趋向是研制多功能检测器，即一个检测器能起数种检测器的作用。
例如：若能把氢焰检测器与火焰光度检测器以及热离子检测器结合一体，那么，将给色谱分析工作带来极大方便。
用于气相色谱分析的检测器种类繁多，有关检测器的性能参见表2-3；在一般分析工作中，最常用的有热导检测器、氢焰检测器、电子捕获检测器、火焰光度检测器、热离子检测器等。
本节将讨论这五种检测器的原理、结构、性能及其应用等方面的基础知识。
对检测器的基本要求如下：①噪音较小，灵敏度高。
②死体积小，响应迅速。
③性能稳定，重现性好。
④信号响应，规律性强。
表2-3 气相色谱检测器基本性能一、基本概念（一）分类方法在气相色谱法中，检测器的分类较常用的有四种分类法。
1．按响应时间分类⑴积分型检测器积分型检测器显示某一物理量随时间的累加，也即它所显示的信号是指在给定时间内物质通过检测器的总量。
例如：质量检测器、体积检测器、电导检测器和滴定检测器等，此类检测器在一般色谱分析中应用较少。
⑵微分型检测器微分型检测器显示某一物理量随时间的变化，也即它所显示的信号表示在给定的时间里每一瞬时通过检测器的量。
例如：热导检测器、氢焰检测器、电子捕获检测器和火焰光度检测器、热离子检测器等，此类检测器为一般色谱分析中的常用检测器。
2．按响应特性分类⑴浓度型检测器浓度型检测器测量的是载气中组分浓度瞬间的变化，也即检测器的响应值取决于载气中组分的浓度。
例如：热导检测器和电子捕获检测器等。
⑵质量型检测器质量型检测器测量的是载气中所携带的样品组分进入检测器的速度变化，也即检测器的响应值取决于单位时间组分进入检测器的质量。
例如：氢焰检测器、火焰光度检测器、热离子检测器等。
3．按样品变化情况分类⑴破坏型检测器在检测过程中，被测物质发生了不可逆变化。
例如：氢焰检测器、火焰光度检测器、热离子检测器。
⑵非破坏型检测器在检测过程中，被测物质不发生不可逆变化。
例如：热导检测器和电子捕获检测器。
4．按选择性能分类⑴多用型检测器对许多种类物质都有较大响应信号的检测器称为多用型检测器。
例如：热导检测器和氢焰检测器等属于多用型检测器。
⑵专用型检测器仅对某些种类物质有较大的响应信号，而对其他种类物质的响应信号很小或几乎不响应的检测器则称为专用型检测器。
例如：电子捕获检测器、火焰光度检测器、热离子检测器等。
有时也把上述分类法结合起来。
例如：把热导检测器称为微分-浓度-非破坏-多用型检测器，氢焰检测器称为微分-质量-破坏-多用型检测器。
（二）有关定义1．灵敏度（S）灵敏度（Sensitivity），系指单位量的物质通过检测器时所产生信号的大小，亦称检测器对该物质的响应值。
⑴浓度型检测器灵敏度计算式S c =AC1C2U e/W=hY1/2U e/W (2-9)式中A——色谱峰面积（cm2）；C1——记录纸单位宽度所代表的mV数（mV/cm）；C2——记录纸速度的倒数（min/cm）；U e——在室温和常压下柱出口处载气流速（mL/min）此值按本章中式（2-2）或（2-3）计算；W——样品质量（mg）；h——色谱峰高（mV）；Y1/2——色谱峰半高处的宽度（min）；S c——浓度型检测器灵敏度。
S c的单位为：mV·mL/mg，即每mL流动相中含有1mg样品通过检测器时，记录设备所记录的mV数。
⑵质量型检测器灵敏度计算式S m=60C1C2A/W=60hY1/2/W （2-10）式中S m——质量型检测器灵敏度；其余符号含义同前。
S m的单位为：mV·s/g，即每s有1g样品通过检测器时，记录设备所记录的mV数。
须知，对于同一检测器，其灵敏度值与测定条件和样品对象有关。
因此，在校验仪器的灵敏度时，需按仪器所附说明书中规定的条件进行。
2．噪音（R n）噪音(Noise)，系指无给定样品通过检测器而由仪器本身和工作条件所造成的基线起伏信号，常以mV来表示。
如图2-11所示的基线噪音为0.15mV。
3．漂移（R d）漂移（Drift），系指在单位时间内，无给定样品通过检测器而由仪器本身和工作条件所造成的记录笔单方向偏离原点之值，常以mV /h 来表示；如图2-11所示的基线漂移为0.1 mV/h。
4．检测限（D）检测限（Detectability）,又称敏感度，其计算式为：D=2R n/S （2-11）式中2R n——总机噪音（mV），S含义同前。
通常认为，产生色谱峰高两倍噪音时的量为检测限量。
5．最小检出量（Q min）最小检出量（Minimum detectable quantity）,又称最小检测量，其计算式为：Q min=1.065Y1/2D （2-12）式中符号含义同前。
6．最小检出浓度（C min）最小检出浓度（Minimum detectable concentration）,又称最小检测浓度，为最小检出量与进样量（体积或质量）的比值，其计算式为：C min=Q min/Q （2-13）式中Q——进样量，Q min含义同前。
7．线性范围检测器的线性范围（Liner range of detector），系指其响应信号与被测物质浓度之间的关系成线性的范围，以呈线性响应的样品浓度上下限之比值来表示。
（三）计算举例例1．注0.5μL苯于某色谱仪中，用热导检测器测定，峰高值为2.5mV，半峰宽为2.5mm，记录纸速度为5mm/min，柱出口处载气流速为30mL/min，求此热导检测器的灵敏度。
解：S0 =()88.05.0305/5.25.2⨯⨯⨯=85（mV•mL/mg）例2．测氢焰检测器灵敏度：以0.05%苯（溶剂为二硫化碳）为样品，进0.5μL，苯峰图2-11 噪音和漂移高为2.5 mV ，半峰宽为2.5mm ，记录纸速度为5mm/min ，总机噪音为0.02 mV ，求其检测限。
解：D =m n S R 2 =5.202.0 = ()6055.20005.088.00005.0⨯÷⨯⨯ = 0.587×10-10（g/s ） 二、检测器 技术支持： 尹先生（一）热导检测器热导检测器（Thermal conductivity detector,TCD ）,属于多用型微分检测器，不论对有机物还是无机物一般都能响应，因此，热导检测器在分析工作中得到广泛的应用。
热导检测器的最小检出量达10-8g ，线性范围为105。
1．检测机理热导检测器是根据载气中混入其他气态物质时热导率发生变化的原理而制成的，它主要利用以下的三个条件来达到检测之目的。
① 欲测物质具有与载气物质不同的热导率。
② 热敏元件阻值与温度之间存在一定关系。
③ 利用惠斯登电桥原理检测流经物质变化。
2．基本构造 热导检测器的热导池构造如图2-12所示，敏感元件安装于金属（或玻璃）所制的圆筒形的池腔中，池中的敏感元件称为热导检测器的臂。
利用一个或二个臂作参考臂，而另一个或两个臂作测量臂。
在图2-13所示的惠斯登电桥中，利用二个臂作参考臂，而另两个臂作测量臂。
3．检测过程热导检测器的检测过程如下：在恒温的检测室中，通恒定的工作电流和通恒定的载气流速时，热敏元件的发热量和载气所带走的热量也均恒定，故使热敏元件的温度恒定，也即其电阻值保持不变，电桥保持平衡，此时无变化信号产生；当被测物质与载气一道进入热导池测量臂时，由于混合气体的热导率与纯载气不同（往往低于纯载气的热导率），因而带走的热量也就不同，使得热敏元件的温度发生改变，其电阻值也就随之改变，故使电桥产生不平衡电位，输出信号至记录设备（记录仪、色谱数据处理机或色谱工作站等），进行数据处理、图象显示、打印图谱和打印分析结果等。
某些气体和有机蒸汽的热导率见表2-4 4．相关事宜① 在允许的工作电流范围内，工作电流越大灵敏度越高。
② 用氢气或氦气作载气，一般比用氮气时的灵敏度要高。
③ 当工作电流固定时，降低热导池体温度可提高灵敏度。
表2-4 某些气体和有机蒸汽的热导率(单位：10-5名 称 空 气 氢 气 氦 气 氮 气 氧 气 氩 气 CO CO 2 氨 气 甲 烷 0℃ 5.8 41.6 34.8 5.8 5.9 4.0 5.6 3.5 5.2 7.2 100℃7.553.441.67.57.65.27.25.37.610.9名 称 乙 烷 乙 烯 乙 炔 丙 烷 正丁烷 异丁烷 正戊烷 苯 甲 醇 丙 酮 0℃ 4.3 4.2 4.5 3.6 3.2 3.3 3.1 2.2 3.4 2.4 100℃7.37.46.86.35.65.85.34.45.54.2图2-13 热导检测器电桥示意图 图2-12 热导池示意图（二）氢焰检测器氢焰检测器（Flame ioization detector,FID ）,又称氢焰离子化检测器，属于多用型微分检测器，由于它对绝大部分有机物有很高的灵敏度，因此，氢焰检测器在有机分析中得到广泛的应用。
氢焰离子化检测器的最小检出量可达10-12g，线性范围约为107。
1．检测机理氢焰离子化检测器是根据气相色谱流出物中可燃性有机物在氢-氧火焰中发生电离的原理而制成的，它主要利用以下的三个条件来达到检测之目的。
①氢和氧燃烧所生成的火焰为有机物分子提供燃烧和发生电离作用的条件。
②有机物分子在氢氧火焰中燃烧时其离子化程度比在一般条件下要大得多。
③有机物分子在燃烧过程中生成的离子在电场中作定向移动而形成离子流。
2．基本构造氢焰检测器的构造比较简单，如图2-14所示，在离子室内仅有喷嘴，极化极（又称发射极）和收集极等三个主要部件。
3．检测过程氢焰检测器的检测过程如下：燃烧用的氢气与柱出口流出物混合经喷嘴一道流出，在喷嘴上燃烧，助燃用的空气（氧气）均匀分布于火焰周围。
由于在火焰附近存在着由收集极（正极）和极化极（负极）间所形成的静电场，当被测样品分子进入氢-氧火焰时，燃烧过程中生成的离子，在电场作用下作定向移动而形成离子流，通过高电阻取出，经微电流图2-14 氢焰检测器放大器放大，然后把信号送至记录设备（记录仪、色谱数据处理机或色谱工作站等），进行数据处理、图象显示、打印图谱和打印分析结果等。