Исследование или анализ материалов с помощью электрических, электрохимических или магнитных средств: ..с использованием излучений для ионизации газов, например в ионизационной камере – G01N 27/64

Изобретение относится к области аналитической техники, а именно к средствам измерений концентраций компонентов при газовом анализе. Фотоионизационный детектор для газоаналитической аппаратуры содержит лампу ультрафиолетового излучения с плоским выходным окном, над которым размещена проточная камера, образованная двумя дисковыми электродами, расположенными друг над другом, изготовленными из металлов с различной работой выхода электронов и разделенными кольцеобразной фторопластовой прокладкой, электрометр, к которому подключены электроды, и регистратор сигнала детектора, подключенный к выходу электрометра, причем нижний электрод выполнен с центральным отверстием, а верхний снабжен каналом для входа потока анализируемого газа. Согласно изобретению детектор дополнительно содержит плоский нагреватель, размещенный на верхнем электроде с возможность теплового контакта с ним, и цилиндр из теплоизоляционного диэлектрического материала, размещенный между нижним электродом и плоским выходным окном лампы ультрафиолетового излучения так, что его ось симметрии совпадает с осью симметрии проточной камеры, при этом цилиндр снабжен центральным отверстием и каналом для выхода потока анализируемого газа, соединенным с этим отверстием. При этом нижняя сторона верхнего электрода покрыта слоем палладийсодержащего материала. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к системам для обнаружения в воздухе токсичных и опасных веществ. Предложен способ измерения концентрации HNO₃ в воздухе, в котором согласно изобретению воздух, содержащий пары азотной кислоты, пропускают через холодный реактор, измеряют текущую (фоновую) концентрацию NO₂ в воздухе, значение которой запоминают в микропроцессорном блоке как C₁, затем нагревают реактор до температуры 250-350°C, измеряют концентрацию NO₂, выделяемого при термическом разложении HNO₃, значение которой запоминают в микропроцессорном блоке как С₂ и определяют концентрацию паров азотной кислоты в воздухе по определенной формуле. Также предложено устройство для осуществления описанного выше способа, содержащее воздухозаборную трубку (1), побудитель расхода (5) для прокачки воздуха, сенсор (4) для измерения концентрации NO₂ в воздухе и микропроцессорный блок (8) для управления работой устройства и запоминания значений концентрации NO₂, в котором согласно изобретению на входе в воздухозаборную трубку (1) установлен реактор (2) с периодически нагреваемым катализатором. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Система определения взрывчатых и наркотических веществ с использованием спектрометра ионной подвижности обнаруживает присутствие пара или следовых частиц целевых химических веществ. Калибрование спектрометра отчасти зависит от стабильности калибровочного химического вещества, которое можно периодически вводить вместе с образцом газа в область ионизации спектрометра. Калибровочное химическое вещество дает сигнал, и при этом известно отношение времени пролета калибровочного химического вещества ко времени пролета целевого химического вещества, которое можно использовать для калибрования времени пролета ожидаемого целевого химического вещества. Для этой цели раскрыто новое твердое калибровочное химическое вещество 5-нитрованилин. В процессе калибрования калибровочное вещество нагревают для того, чтобы получить газообразное калибровочное вещество. Изобретение характеризует систему и способ, в которых используется калибровочное химическое вещество, обладающее временем пролета и амплитудой переноса, которые лишь слегка изменены под действием химических загрязнителей окружающей среды, включая влажность, для того, чтобы обеспечить стабильность калибрования спектрометра ионной подвижности. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к газосигнализаторам для порогового обнаружения в воздухе паров и аэрозолей токсичных и отравляющих веществ. Газосигнализатор содержит корпус 1, электроды 3 и 4, радиоизотопный источник 6 излучения, генератор 7 импульсов и схему 8 измерения. Отличительной особенностью газосигнализатора является то, что он содержит центральный электрод 3 на котором установлен радиоизотопный источник ионизации Ni⁶³, имеющий активность менее 1 МЗА (минимальная значимая активность), который соединен с генератором 7 знакопеременных импульсов, и установленный коаксиально к центральному электроду 3 собирающий электрод 4, соединенный со схемой 8 измерения. Предложен также способ работы газосигнализатора, характеризующийся тем, что амплитуда напряжения и длительность импульсов обоих полярностей задается с помощью микропроцессорного блока 12 таким образом, чтобы длительность импульсов была больше, чем время движения ионов анализируемых веществ между центральным 3 и собирающим 4 электродами и меньше характерного времени ионно-молекулярных реакций между реактант-ионами и молекулами веществ, мешающих анализу. Изобретение обеспечивает повышение специфичности, стабильности и чувствительности газосигнализатора. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ и устройство для измерения подвижности ионов, обеспечивающее электрическое поле, используемое для переноса ионов в среде, и содержащее иономер для измерения подвижности ионов, при этом устройство также содержит первый поверхностный элемент, имеющий первую поверхность, и второй поверхностный элемент, имеющий вторую поверхность, по существу параллельную первой поверхности, причем первая и вторая поверхности ограничивают пространство среды и выполнены с возможностью перемещения посредством поверхностных элементов одной поверхности относительно другой или обеих указанных поверхностей в индивидуальных направлениях друг относительно друга так, что при переносе ионов и измерении подвижности среда находится в состоянии сдвигового потока, при этом электрическое поле обеспечивается за счет подачи напряжения на второй поверхностный элемент. Заявленное изобретение обеспечивает упрощение измерения подвижности ионов, а также снижает зависимость результатов измерения от температуры. 2 н. и 55 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение может быть использовано, например, для распознавания химических, боевых, отравляющих, взрывчатых и наркотических веществ, для технологического контроля, для контроля качества воздуха во внутренних помещениях, контроля качества и безопасности продуктов питания и для раннего распознавания легочных заболеваний. Согласно изобретению положительные и/или отрицательные ионы газа создаются плазмой (6), которая возникает за счет диэлектрически ограниченного разряда, при этом диэлектрически ограниченный разряд создается за счет того, что через капилляр (2) из диэлектрического материала подается инертный газ, при этом посредством двух расположенных на капилляре примыкающими к зоне испускания капилляра электрически изолированных электродов (3, 4) подается переменное напряжение, и анализируемый газ подается в зону испускания вне капилляра. Изобретение обеспечивает повышение чувствительности и стабильности, а также расширение области применения. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к конструкции спектрометров ионной подвижности, которые находят широкое применение для контроля содержания различных веществ в воздухе и, в частности, для обнаружения малых концентраций взрывчатых и наркотических веществ. Спектрометр ионной подвижности содержит несущую плоскую диэлектрическую подложку, набор смонтированных на ней электродов для формирования электрического поля, расположенных перпендикулярно подложке, источник ионизации на основе коронного разряда, коллектор и герметичную оболочку вокруг электродов, при этом одна из сторон герметичной оболочки представляет собой плоскую диэлектрическую подложку с размещенными на ней нагревательными элементами и датчиками контроля температуры. Технический результат - снижение вибрационных колебаний коллектора, вызванных работой насосов, создающих воздушные потоки. В итоге значительно улучшается стабильность работы прибора вследствие устранения дополнительного шума в регистрируемом ионном токе. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к средствам анализа примесей различных веществ в газах с использованием фотоионизационного детектора (ФИД), входящего в состав газоанализатора. Газоанализатор содержит измерительную камеру с линиями для подвода и вывода анализируемого газа, два побудителя расхода, а также емкость-смеситель заданного объема, установленную в линии для подвода анализируемого газа в измерительную камеру детектора. Фильтр-поглотитель установлен в линии для вывода анализируемого газа из измерительной камеры газового детектора. В газоанализатор может быть введен измеритель расхода газа, устанавливаемый в линии для вывода анализируемого газа из измерительной камеры, а также, по крайней мере, один из побудителей расхода может быть выполнен в виде газового шприца, в цилиндрическом корпусе которого установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения поршень со штоком. Изобретение позволяет обеспечить измерение высоких концентраций различных веществ в воздухе и возможность периодической очистки измерительной камеры, а также предотвратить контакт высокой концентрации веществ с поверхностью детектора. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ проведения количественного масс-спектрометрического анализа состава газовой смеси, заключающийся в проведении калибровки прибора, регистрации масс-спектра исследуемой газовой смеси, определении входящих в исследуемую смесь компонентов путем идентификации масс-спектра и расчете их концентраций. Калибровку прибора проводят по индивидуальным газам путем одновременной регистрации масс-спектра и абсолютного давления газа в системе напуска масс-спектрометра, затем определяют коэффициенты абсолютной чувствительности, связывающие интенсивность ионного тока данного газа с его давлением, а одновременно с регистрацией масс-спектра исследуемой смеси регистрируют абсолютное давление в системе напуска масс-спектрометра, а расчет концентраций компонентов газовой смеси проводят по предложенной формуле. Способ позволяет проводить определение концентрации отдельных компонентов газовой смеси при наличии в ней неизвестных компонентов без приготовления эталонных калибровочных смесей, при этом точность измерений не зависит от числа компонентов смеси. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для контроля содержания примесей веществ в газе с использованием преимущественно фотоионизационного детектора и способу его работы. Технический результат изобретения состоит в упрощении конструкции газоанализатора и повышении надежности работы. Существенно упрощаются также процедуры анализа и очистки внутренних поверхностей. Газоанализатор содержит газовый детектор, адсорбер-поглотитель и побудитель расхода, выполненный в виде емкости переменного объема, в которой установлен поршень, приводимый в движение приводом, обеспечивающим его возвратно-поступательное движение. Способ работы газоанализатора характеризуется тем, что заданный объем анализируемого газа пропускается через измерительную камеру детектора с помощью побудителя расхода в одном направлении, при одновременном поглощении измеряемых компонентов и влаги из анализируемого газа в адсорбере-поглотителе, а затем с помощью побудителя расхода анализируемый газ, освобожденный от измеряемых компонентов и влаги, пропускают через измерительную камеру детектора в обратном направлении. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Газоанализатор содержит газовую линию (1), в которой установлены фотоионизационный детектор (2) и побудитель (3) расхода газа, адсорбер-поглотитель (13), и газовую линию (8), соединенную с источником анализируемого газа, в который согласно изобретению введены по меньшей мере две калиброванные по объему емкости (4) и (10), одна из которых (4) установлена в газовой линии (1), а вторая (10) установлена в газовой линии (8), дополнительный побудитель (9) расхода газа, установленный в газовой линии (8), управляемые запорные элементы (11) и (12) для прерывания расхода анализируемого газа через калиброванную емкость (10), причем входы и выходы калиброванной емкости (10) и адсорбера-поглотителя (13) соединены с газовой линией (1) через переключатель (14) потоков, осуществляющий поочередное подключение калиброванной емкости (10) и адсорбера-поглотителя (13) к газовой линии (1). Изобретение обеспечивает расширение диапазона измерения в сторону измерения повышенных концентраций измеряемых веществ (вплоть до нескольких процентов) путем контролируемого их разбавления. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области газового анализа, в частности паров взрывчатых, наркотических и отравляющих веществ. Способ распознавания органических соединений заключается в измерении вольт-амперных характеристик с использованием поверхностно-ионизационного источника ионов, в котором измерение вольт-амперной зависимости проводят в интервале напряжений «термоэмиттер ионов - электрод для контроля ионного тока» от U₁ до U ₄, на вольт-амперной зависимости выделяют участок от U ₂ до U₃>U₁ , на котором величина тока ионов органических соединений квадратично зависит от величины напряжения «термоэмиттер ионов - электрод для контроля ионного тока», причем U₁ и U₄ выбирают из условий U ₄>U₃, U₁ <U₂, при этом вольт-амперную зависимость используют для определения величины дрейфовой подвижности ионов органических соединений и/или для определения величины энергии активации ионизации молекул органических соединений на поверхности термоэмиттера, причем для определения величины дрейфовой подвижности ионов органических соединений используют участок от U ₂ до U₃ вольт-амперной характеристики, а для определения величины энергии активации ионизации молекул органических соединений используют участок от U ₃ до U₄ вольт-амперной характеристики. Предложено устройство для распознавания органических соединений, которое содержит два конструктивно идентичных поверхностно-ионизационных источника ионов органических соединений, причем входные отверстия каналов штуцеров для забора потоков анализируемого воздуха первого и второго источников ионов объединены в общий канал общего штуцера для забора потока анализируемого воздуха. Технический результат: повышение точности определения энергии активации ионизации органических соединений. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение может быть использовано для контроля содержания органических и неорганических веществ в воздухе. Сущность: газоанализатор содержит ионизационную камеру с линиями для подвода и отвода анализируемого воздуха, лампу вакуумного ультрафиолета (ВУФ), окно которой образует одну из стенок камеры, регулируемый источник электрического питания лампы, побудитель расхода газа, установленный в линии для отвода газа, микропроцессорный блок. В линии для отвода анализируемого воздуха установлен датчик озона. Фильтр-поглотитель установлен с возможностью периодического введения в линию для подвода анализируемого воздуха. Технический результат: обеспечение постоянства чувствительности газоанализатора за счет постоянства интенсивности ВУФ-излучения без использования поверочных газовых смесей, в том числе в автоматическом режиме. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, а конкретно к спектрометрам дрейфовой подвижности для обнаружения паров органических веществ в составе воздуха. Блок коллектора ионов дрейф-спектрометра состоит из электрически изолированных коллектора ионов и двух электродов для регулирования тока ионов, причем один электрод для регулирования тока ионов расположен в зазоре между внутренним электродом устройства для разделения ионов и коллектором ионов, а второй электрод расположен в зазоре между внешним электродом устройства для разделения ионов и коллектором ионов, ширина зазора между электродами устройства для разделения ионов в области размещения электродов блока коллектора увеличена по сравнению с исходной величиной зазора между поверхностями электродов устройства для разделения ионов за счет выборок во внутреннем и внешнем электродах устройства для разделения ионов, а поверхности выборок в каждом электроде монотонно и симметрично переходят в цилиндрические части поверхностей электродов устройства для разделения ионов, при этом сечение входного канала выходного штуцера, сообщающееся с зазором между электродами устройства для разделения ионов, симметрично относительно плоскости симметрии спектрометра. Коллектор имеет участок с цилиндрической поверхностью, в которой имеется полость, один из торцов которой глухой, а через второй торец полость соединена с каналом выходного штуцера, при этом в данной поверхности выполнены две щели, параллельные аксиальной оси симметрии цилиндрической части поверхности коллектора и ориентированные в сторону внутреннего и в сторону внешнего электродов для регулирования тока ионов, а в каждом из электродов для регулирования тока ионов также имеется по одной щели, симметричной относительно плоскости симметрии спектрометра. Технический результат: высокая разрешающая способность прибора, простота его конструкции и малые габаритные размеры. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, а более конкретно к дрейф-спектрометрам для обнаружения паров органических веществ в составе воздуха. Спектрометр ионной подвижности содержит устройство для разделения ионов в виде электрически изолированных внешнего и внутреннего электродов с цилиндрическими поверхностями. Ионная линза содержит по крайней мере два электрода, один из которых обращен в сторону термоэмиттера ионов, а второй своим расширяющимся каналом - в сторону устройства для разделения ионов, при этом величина площади сечения зазора между вторым электродом ионной линзы и конусной поверхностью входной части внутреннего электрода устройства для разделения ионов, обращенной в сторону ионной линзы, имеет по крайней мере один локальный максимум в интервале расстояний вдоль оси спектрометра от плоскости совмещения центрального и расширяющегося каналов ионной линзы до плоскости совмещения ионной линзы и электрического изолятора между ионной линзой и внешним электродом устройства для разделения ионов. Технический результат: повышение динамического диапазона и разрешающей способности спектрометра ионной подвижности с радиоизотопным, лазерным или поверхностно-ионизационным источником ионов органических соединений. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к поверхностно-ионизационным источникам ионов органических соединений, применяемым, например, в дрейф-спектрометрах или иных аналитических устройствах. Поверхность электрода для контроля ионного тока с поверхности плоского термоэмиттера с рабочей поверхностью диаметром D, обращенная в сторону термоэмиттера ионов, имеет кольцевой выступ, диаметр внешнего основания которого совпадает с диаметром рабочей поверхности термоэмиттера, а диаметр внутреннего основания - с диаметром d центрального канала в электроде для контроля ионного тока термоэмиттера. Наиболее оптимальным является вариант исполнения источника ионов, в котором диаметр вершины D₃ кольцевого выступа на поверхности электрода для контроля ионного тока выбран из соотношения D ₃=(0,8÷1,2)·(D+d)/2, высота выступа выбрана из соотношения h₁=(0,4÷0,6)·h, а величина h зазора между поверхностью термоэмиттера и плоской частью поверхности электрода для контроля тока термоэмиттера выбрана из соотношения h=(0,4÷1,5)·d. Технический результат: высокая эффективность сбора ионов с поверхности термоэмиттера ионов в широком динамическим диапазоне, что позволяет сформировать цилиндрический ионный пучок для его дальнейшего анализа или регистрации. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение направлено на создание конструкции блока коллектора ионов спектрометра ионной подвижности, обеспечивающей высокую эффективность сбора ионов на выходе из устройства для разделения ионов и имеющую близкую к линейной передаточную характеристику в широком интервале изменения величин ионного тока и потока воздуха, прокачиваемого через спектрометр. Область между выходом устройства для разделения ионов и входами в зазоры между коллектором ионов, электродом для регулирования тока ионов и окружающими их электродами выполнена симметрично относительно средней цилиндрической поверхности симметрии спектрометра, проходящей в зазоре между электродами устройства для разделения ионов. Это приводит к тому, что при изменении плотности ионного тока или скорости прокачки воздуха через спектрометр ионный пучок может равномерно расширяться, но при этом его сечение относительно средней плоскости между электродами спектрометра остается симметричным. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для контроля примесей в газе с использованием фотоионизационного детектора. Устройство содержит фотоионизационный детектор, основную газовую линию, в который установлен детектор и побудитель расхода, установленный в основной газовой линии на выходе детектора, дополнительную газовую линию, подключенную параллельно детектору и соединенную с патрубками детектора для входа и выхода газа, причем в дополнительной газовой линии установлен адсорбер-поглотитель для поглощения сорбируемых веществ из анализируемого газа, а также приспособление для циркуляции газа в контуре, образованном основной и дополнительной газовыми линиями. Роль приспособления для циркуляции может выполнять дополнительный побудитель расхода, установленный в дополнительной газовой линии, или побудитель расхода, установленный в основной газовой линии и дополненный двумя управляемыми запорными клапанами, один из которых установлен в дополнительной газовой линии, а другой установлен в основной газовой линии на выходе побудителя расхода. Технический результат заключается в том, что в газоанализаторе обеспечивается периодическая очистка поверхности окна УФ-лампы фотоионизационного детектора от загрязнения без использования дополнительных источников чистых газов, что значительно упрощает эксплуатацию газоанализатора, устраняя необходимость периодической очистки лампы. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области количественного анализа содержащихся в кислороде примесей - окислов углерода и углеводородов. Технический результат изобретения: повышение точности. Сущность: способ включает следующие операции - превращение окиси углерода и углеводородов, присутствующих в потоке кислорода, в двуокись углерода; измерение концентрации двуокиси углерода в кислороде после превращения; и определение по результатам измерения в соответствии с предыдущей операцией общей исходной концентрации окиси углерода и углеводородов. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение направлено на упрощение методики контроля состояния спектрометра ионной подвижности с поверхностно-ионизационным термоэмиттером ионов, включая контроль спектрометра без использования реперных веществ и проведение контроля в едином цикле измерений параметров спектрометра. Указанный технический результат достигается тем, что величину объемной скорости прокачки воздуха через спектрометр устанавливают в интервале (2÷10) литров/мин, между термоэмиттером и электродом ионной линзы прикладывают постоянное напряжение U_уск плюсом на термоэмиттер и минусом на электрод ионной линзы, с помощью внешнего устройства измеряют величину ионного тока термоэмиттера I_тэ и устанавливают величину рабочей температуры термоэмиттера Т_р в интервале (250÷650)°С и величину U_уск в интервале (30÷600) В таким образом, чтобы ионный ток термоэмиттера I_тэ составлял величину (10^-11÷10^-8) А, регистрируют дрейф-спектр ионов, для пика ионного тока в дрейф-спектре определяют полуширину пика на половине его высоты U, величину максимума ионного тока пика I_макс, величину компенсирующего напряжения в максимуме пика ионного тока U _см, рассчитывают величину К_тп=(I_макс /I_тэ) и по величинам U, K_тп, U_см и форме пика ионного тока коллектора с учетом величины тока термоэмиттера I_тэ судят о состоянии спектрометра ионной подвижности с поверхностно-ионизационным термоэмиттером ионов. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.