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嘉峪檢測網(wǎng) 2019-07-12 12:00
分析常用檢測器按測定原理的不同可分為光學(xué)性質(zhì)檢測器、質(zhì)譜檢測器（離子流）、電學(xué)及電化學(xué)檢測器等，總結(jié)歸納即光或電信號的感應(yīng)、放大。本文對藥學(xué)研究經(jīng)常用到的檢測器進(jìn)行了匯總，分別從測定原理、檢測器示意圖、適用范圍等進(jìn)行說明，便于大家日常工作中選擇使用，不足和缺陷之處望批評指正。
一、UV-可見光檢測器
1.1、檢測原理
分子的紫外可見吸收光譜是由分子中的某些基團(tuán)（價電子，共軛體系）吸收了紫外可見輻射光后，發(fā)生了電子能級躍遷而產(chǎn)生的吸收光譜，可反映分子中某些官能團(tuán)的信息，基于朗伯比爾定律，可對溶液中溶質(zhì)進(jìn)行定量分析。
1.2、檢測器分類及示意圖
1.2.1、固定波長檢測器
主要優(yōu)勢為造價較低并且結(jié)構(gòu)簡單，在教育領(lǐng)域或預(yù)算有限環(huán)境應(yīng)用比較廣泛。
來源于低壓汞燈的波長為254nm的紫外線經(jīng)過一個帶通濾光片和分光器，照射在流通池的入口。光穿過流通池，撞擊在光檢測器上（通常是一個光電池），隨后轉(zhuǎn)變成電子信號。
1.2.2、可變波長檢測器
該類檢測器應(yīng)用最廣泛，由光譜UV燈（通常為氘燈）發(fā)出的光束，定向通過狹縫，進(jìn)入光柵。透過光經(jīng)光柵表面色散并轉(zhuǎn)換為單一波長的光，隨后通過狹縫和檢測器的流通池，最后到達(dá)檢測器，光路圖如下：
可變波長檢測器，可滿足不同檢測波長的需求。
1.2.3、二極管陣列檢測器
二極管陣列檢測器示意圖（DAD，也叫光電二極管陣列，PDA），其示意圖如下：
二甲管陣列檢測器的光學(xué)路徑與可變波長檢測器相似，唯一的不同是由光源燈發(fā)射的白熾光在撞擊衍射光柵之前先通過流通池。這使得光柵可以將光譜發(fā)散到光電二極管陣列上。
1.3、適用范圍
適用于具有共軛結(jié)構(gòu)的化合物，定性方面不僅可以鑒別具有不同官能團(tuán)和化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同化合物，而且可以鑒別結(jié)構(gòu)相似的不同化合物；在定量方面，不僅可以進(jìn)行單一組分的測定，而且可以對多種混合組分不經(jīng)分離進(jìn)行同時測定。通常我們采用DAD檢測器進(jìn)行峰光譜純度的判定，就是基于其鑒別特性。
二、熒光檢測器
2.1、檢測原理
物質(zhì)分子接受光子能量而被激發(fā)，然后從激發(fā)態(tài)的最低震動能級返回基態(tài)時發(fā)射出的光稱為熒光，能夠發(fā)射熒光的物質(zhì)應(yīng)同時具備兩個條件1、物質(zhì)分子必須有強(qiáng)的紫外-可見吸收。2、物質(zhì)分子必須有一定的熒光效率。基于斯托克斯位移，熒光發(fā)射波長總是大于激發(fā)光波長。影響熒光強(qiáng)度的外界因素1、溫度，隨著溫度的升高，溶液中熒光物質(zhì)的熒光效率和熒光強(qiáng)度將降低，這主要是因為溫度升高，分析運動速度加快，分子間碰撞幾率增加，使無輻射的躍遷增加，從而降低了熒光效率。2、溶劑，同一物質(zhì)在不同的溶劑中，其熒光光譜的性狀和強(qiáng)度都有差別，一般情況下，熒光波長隨著溶劑極性的增加而長移，熒光強(qiáng)度也增強(qiáng)。同紫外吸收，在極性溶液中，π-π*躍遷的能量差小，從而使紫外吸收波長和熒光波長均長移。此外躍遷幾率也增加，故強(qiáng)度增加。3、酸度 當(dāng)熒光物質(zhì)本身是弱酸或弱堿時，溶液的酸度對其熒光強(qiáng)度有較大影響，這主要是因為在不同酸度中分子和離子間的平衡改變，因此熒光強(qiáng)度也有差異。
2.2 檢測器的示意圖
熒光檢測器的結(jié)構(gòu)原理圖如下，常用的光源為紫外燈，激發(fā)波長通過濾光片或單色器照射到樣品，樣品發(fā)射銀熒光時，經(jīng)由濾光片或單色器分光，然后進(jìn)入光電池。
通常熒光檢測器的靈敏度比紫外吸光度高100倍，對于某些具有基因毒警示結(jié)構(gòu)雜質(zhì)的檢測，建議優(yōu)先考慮熒光檢測器。
2.3、適用范圍
適用于具有熒光響應(yīng)的痕量化合物的檢測，如基因毒警示結(jié)構(gòu)雜質(zhì)等，使用過程中應(yīng)關(guān)注檢測的精密度及物質(zhì)的殘留情況。
三、示差折光檢測器
3.1 檢測原理
示差折光檢測器屬于通用型檢測器，是根據(jù)不同物質(zhì)具有不同折射率來進(jìn)行組分檢測的。凡是具有與流動相折射率不同的組分，均可以使用這種檢測器。該類檢測器在使用前通常需要較長的時間來平衡系統(tǒng)。
3.2 檢測器示意圖
來自燈源（鎢燈）的光導(dǎo)入流通池，其中一個流通池用作參比池，一般含有靜態(tài)的流動相。樣品溶液通過樣品池時，其溶液的折光率會發(fā)生變化，由一對光電二極管測定并轉(zhuǎn)化成電信號輸出。
該類檢測器對色譜系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求較高，使用過程中應(yīng)注意。
3.3 適用范圍
該類檢測器最常用的溶劑為水，適用于沒有紫外吸收的物質(zhì)，如高分子、糖類、脂肪烷烴等的檢測。還適用于流動相紫外吸收本底大，不適用于紫外吸收檢測的體系。使用時差折光檢測器時，流動相組分應(yīng)恒定，不適用于梯度洗脫。溫度應(yīng)恒定，關(guān)注周圍環(huán)境溫度對測定的影響。
四、蒸發(fā)光散射檢測器（ELSD）
4.1、檢測原理
其原理為首先將柱洗脫液霧化形成氣溶膠，然后在加熱的漂移管中將溶劑蒸發(fā)，最后余下的不揮發(fā)性溶質(zhì)顆粒在光散射檢測池中得到檢測。
4.2、檢測器示意圖
ELSD工作原理為示意圖，柱子洗脫液在氮氣流或空氣流中被霧化，然后在加熱的通風(fēng)管中蒸發(fā)，留下非揮發(fā)性的顆粒懸空在載氣流中。顆粒造成的散射光被與入射光呈固定角度的光檢測器檢測。
ELSD對HPLC分析的大多數(shù)化合物都有響應(yīng)，但是靈敏度會隨著分析物的揮發(fā)性增加而減弱。檢測器的響應(yīng)與分析物的絕對質(zhì)量有關(guān)，而與它的光學(xué)屬性無關(guān)。
4.3、適用范圍
蒸發(fā)光檢測器屬于通用型，主要是針對UV無吸收或吸收很小且與溶劑揮發(fā)性差異較大的樣品的測試，主要用于檢測糖類、高級脂肪酸等，散射光強(qiáng)度與組分的量有關(guān)，即信號相應(yīng)值與物質(zhì)質(zhì)量的對數(shù)呈線性關(guān)系，常用外標(biāo)兩點法進(jìn)行計算。
五、電暈放電檢測器（CAD）
5.1 測定原理
基于霧化檢測器的原理，洗脫液經(jīng)霧化后形成顆粒，經(jīng)過蒸發(fā)管干燥后與帶電氮氣碰撞，使得分析物顆粒表面帶上正電荷，最后通過靜電計測量分析物顆粒表面的電荷量。CAD的定量基礎(chǔ)為峰面積與分析物顆粒表面所帶電荷量相關(guān)，分析物顆粒表面電荷量與分析物質(zhì)量相關(guān)。
5.2 檢測器示意圖
示意圖如下，柱子的洗脫液被霧化，流動相也被蒸發(fā)，類似于ELSD或MS檢測器，氣化的分析物與氮氣流混合（氮氣流已被電暈針放電裝置帶上了正電荷），電荷隨之轉(zhuǎn)移到分析物顆粒上，為了提高信號的質(zhì)量，流動相中較大的物質(zhì)在離子阱中被除去。剩余的帶電分析物離子被靜電檢測器檢測到。
CAD對揮發(fā)性比流動相小的化合物都有足夠的靈敏度，流動相中不能含有不揮發(fā)性的鹽類。
5.3適用范圍
適用于紫外吸收較弱或無紫外吸收雜質(zhì)的檢測，可作為RI或ELSD代替的檢測器測定糖類或其它碳水化合物。
六、有機(jī)化合物質(zhì)譜檢測器（MS）
6.1、測定原理
首先將樣品中的分析物電離，不同質(zhì)量離子在電場或磁場中，將按其質(zhì)量和所帶的電荷比（質(zhì)荷比，m/z）進(jìn)行的分離和排序，根據(jù)質(zhì)荷比的大小和相對強(qiáng)度形成規(guī)則的質(zhì)譜，從而對物質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒別和定量分析。
6.2、常見的電離方式
6.2.1、電子電離（EI）
電子電離（EI，前身為電子撞擊）是一種離子化方法，其中，高能電子與氣體相的原子或分子以產(chǎn)生相互作用的離子。這種技術(shù)被廣泛用于質(zhì)譜分析，特別是對于氣體和揮發(fā)性有機(jī)分子。 其示意圖如下：
GC-MS聯(lián)用儀中都有這種離子源.其優(yōu)點是工作穩(wěn)定可靠，結(jié)構(gòu)信息豐富，有標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫可以檢索，缺點是只適用于易汽化的有機(jī)物樣品分析并且對有些化合物得不到分子離子。
6.2.2、電噴霧電離（ESI）
樣品溶液通過霧化器進(jìn)入噴霧室， 由于霧化氣體強(qiáng)的剪切力及噴霧室上篩網(wǎng)電極與端板上的強(qiáng)電壓( 2~6 kV) ，將樣品溶液拉出，并將其碎裂成小液滴。隨著小液滴的分散，由于靜電引力的作用，一種極性的離子傾向于移到液滴表面，結(jié)果樣品被載運并分散成帶電荷的更微小液滴。
電噴霧離子源屬于液相離子化，通常與HPLC聯(lián)用，極性化合物和生物大分子的定性、定量研究。
6.2.2、大氣壓化學(xué)電離（APCI）
溶劑和樣品流過進(jìn)樣器，在進(jìn)樣器內(nèi)有一加熱器使溶劑和樣品加熱汽化，從進(jìn)樣器出口噴出，在進(jìn)樣器出口處有一電針，通過電針電暈放電，使溶劑離子化，溶劑離子再與樣品分子發(fā)生分子一離子反應(yīng)，使樣品離子化。
大氣壓化學(xué)電離屬于氣相離子化，常與HPLC聯(lián)用，作為ESI的補(bǔ)充，用于非極性，小分子化合物且具有一定揮發(fā)性。
6.3、質(zhì)量分析器
質(zhì)量分析器將帶電離子根據(jù)其質(zhì)荷比加以分離，用于紀(jì)錄各種離子的質(zhì)量數(shù)和豐度。質(zhì)量分析器的兩個主要技術(shù)參數(shù)是所能測定的質(zhì)荷比的范圍（質(zhì)量范圍）和分辨率。
6.3.1、單四級桿
單四級桿小巧，日常使用首選，定性和定量俱佳，掃描范圍雖然不能很寬，但是中小分子都沒問題的，其示意圖如下：
目前作為液相色譜的檢測器使用，可用于基因毒警示結(jié)構(gòu)等痕量雜質(zhì)的檢測。
6.3.2、三重四級桿
Q1可以篩選母離子，Q2通過碰撞碎裂打碎離子，形成碎片離子峰，Q3篩選子離子，定量子離子的碎片強(qiáng)度
該質(zhì)量分析器既可用于定性研究又可用于定量研究，其中多反應(yīng)檢測（MRM）假陽性較少，定量準(zhǔn)確，常用與血液樣品的檢測。
單四級桿與三重四級桿對比：
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類別 |
單四級桿 |
三重四級桿 |
原因 |
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定性 |
一般 |
高 |
可以進(jìn)行碎片二次裂解，輔助定性 |
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定量 |
一般 |
高 |
可通過母離子掃描，降級基質(zhì)效應(yīng) |
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靈敏度 |
較低 |
高 |
僅適用于SIM模式定量，存在假陽性風(fēng)險 |
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樣品要求 |
基質(zhì)干擾少，較純樣品 |
適用復(fù)雜樣品 |
可通過MRM模式，降低基質(zhì)干擾 |
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使用操作 |
簡單 |
較復(fù)雜 |
Waters公司的ACQUITY QDA屬于單四級桿檢測器，操作簡單，與光學(xué)檢測器差異不大。 |
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價格 |
較低 |
高 |
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6.3.2、離子阱
離子阱由一對環(huán)形電極（ring electrod）和兩個呈雙曲面形的端蓋電極（end cap electrode）組成。在環(huán)形電極上加射頻電壓或再加直流電壓，上下兩個端蓋電極接地。逐漸增大射頻電壓的最高值，離子進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)，由端蓋極上的小孔排出。
當(dāng)射頻電壓的最高值逐漸增高時，質(zhì)荷比從小到大的離子逐次排除并被記錄而獲得質(zhì)譜圖。離子阱質(zhì)譜可以很方便地進(jìn)行多級質(zhì)譜分析，對于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的鑒定非常有用。
6.3.3、飛行時間（TOF）
TOF的原理是離子在電場作用下加速飛過飛行管道，根據(jù)到達(dá)檢測器的飛行時間不同而被檢測即測定離子的質(zhì)荷比（M/Z）與離子的飛行時間成正比，檢測離子。
高分辨或近高分辨定性分析首選。
6.4、質(zhì)譜檢測器
質(zhì)譜檢測器有很多種，如微通道板檢測器、電子倍增管、離子計數(shù)器、感應(yīng)電荷檢測器、法拉第收集器等，本節(jié)對微通道板檢測器及電子倍增管檢測器進(jìn)行概述。
微通道板（Microchannel Plate，MCP）是一種大面陣的高空間分辨的電子倍增探測器，并具備非常高的時間分辨率，工作原理與光電倍增管相似。其原理為在微通道板的每個通道的內(nèi)壁上都涂有一種能發(fā)射次級電子的半導(dǎo)體材料，當(dāng)給微通道板加了一定電壓后，就會在每個通道中產(chǎn)生一個均勻的電場。這個電場是軸向的。所以能使進(jìn)入電場的低能電子（光子或電子）與壁碰撞的時候能產(chǎn)生次級電子，并且在軸向電場的作用下次級電子被加速，這樣次級電子碰到壁上又會產(chǎn)生更多的新的次級電子。示意圖如下：
電子倍增管檢測器在質(zhì)譜檢測中最為常用。工作原理為高速的帶電粒子，如電子和離子撞擊偵測器表面時，可產(chǎn)生二次電子；再透過適當(dāng)?shù)男螤钆c電場的安排，產(chǎn)生一連串的二次電子來倍增訊號，最后到達(dá)陽極。通常一個電子加速撞極偵測器表面可以產(chǎn)生一到三個二次電子，多次撞擊使得電子數(shù)目倍增，其靈敏度相當(dāng)高，可以用來偵測粒子的數(shù)目。示意圖如下：
電子倍增管被廣泛的運用在各種質(zhì)譜儀里，以其高靈敏度廣泛別應(yīng)用。
6.5、質(zhì)譜的應(yīng)用范圍
質(zhì)譜分析具有靈敏度高，樣品用量少，分析速度快，分離和鑒定同時進(jìn)行等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化工領(lǐng)域。隨著藥物雜質(zhì)譜研究的深入，如基因毒警示結(jié)構(gòu)雜質(zhì)的檢測等，使質(zhì)譜在定量方面的應(yīng)用更為廣泛。
七、元素雜質(zhì)檢測器
7.1、原子吸收光譜（AAS）
原子吸收光譜儀又稱原子吸收分光光度計，根據(jù)物質(zhì)基態(tài)原子蒸汽對特征輻射吸收的作用來進(jìn)行金屬元素分析。它能夠靈敏可靠地測定微量或痕量元素。
原子吸收分光光度計一般由四大部分組成，即光源(單色銳線輻射源)、試樣原子化器、單色儀和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(包括光電轉(zhuǎn)換器及相應(yīng)的檢測裝置)。
原子化器主要有兩大類，即火焰原子化器(F)和電熱原子化器（GF）。火焰有多種火焰，目前普遍應(yīng)用的是空氣-乙炔火焰。電熱原子化器普遍應(yīng)用的是石墨爐原子化器，因而原子吸收分光光度計，就有火焰原子吸收分光光度計和帶石墨爐的原子吸收分光光度計。前者原子化的溫度在2100℃-2400℃ 之間，后者在2900℃-3000℃ 之間。
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比較 |
火焰原子化器（F） |
電熱原子化器（GF） |
理由 |
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原子化器 |
噴霧器、預(yù)混合室、燃燒器 |
石墨管壁、石墨平臺、碳棒盛樣小孔或石墨干鍋 |
/ |
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靈敏度 |
一般 |
高 |
因氣態(tài)分析物原子在石墨爐中平均停留時間比在火焰中約長100～1000倍，原子化的效率高 |
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離子化效率 |
一般 |
高 |
石墨管的體積小，可以保證有大量的游離原子處在光路上，因此，其原子化效率可以高達(dá)90%左右，但火焰只有10%-15%的原子化效率 |
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溫度 |
2100℃-2400℃ |
2900℃-3000℃ |
/ |
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樣品 |
大部分元素 |
用量少，難溶性元素 |
/ |
分光光度計示意圖如下：
7.2、電感耦和等離子體光學(xué)發(fā)射光譜(ICP-OES)
電感耦合等離子體焰矩溫度可達(dá)6000~8000K，當(dāng)將試樣由進(jìn)樣器引入霧化器，并被氬載氣帶入焰矩時，則試樣中組分被原子化、電離、激發(fā)，以光的形式發(fā)射出能量。不同元素的原子在激發(fā)或電離后回到基態(tài)時，發(fā)射不同波長的特征光譜，故根據(jù)特征光的波長可進(jìn)行定性分析;元素的含量不同時，發(fā)射特征光的強(qiáng)弱也不同，據(jù)此可進(jìn)行定量分析。
原子光譜屬于價電子能級躍遷，范圍主要覆蓋真空紫外到亞近紅外，這個范圍內(nèi)的光信號可以用光學(xué)部件，如透鏡、反射鏡處理，故稱光學(xué)光譜。
7.3、電感耦和等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)
ICP-MS所用電離源是感應(yīng)耦合等離子體(ICP)，它與原子發(fā)射光譜儀所用的ICP是一樣的。ICP所產(chǎn)生的離子，進(jìn)入質(zhì)譜質(zhì)量分析器及檢測器進(jìn)行定量測定。
ICP-MS主要用于液體試樣（包括經(jīng)化學(xué)或物理的方法處理能轉(zhuǎn)變成溶液的固體試樣）中金屬元素和部分非金屬元素的定量分析。
7.4、比較
AAS是原子吸收光譜，利用原子光譜中單色光照射，所以只能檢測一種元素的含量，不過檢測限比較低而且重現(xiàn)性比較好。ICP-AES是原子發(fā)射光譜，檢測原子光譜中的多條譜線。檢測限也比較低，而且多通道的可以同時檢測多種原子和離子。ICP-MS是ICP質(zhì)譜聯(lián)用，利用質(zhì)譜檢測同位素含量來檢測元素的含量。檢測限最低，效果最理性。
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方法類別 |
ICP-MS |
ICP-AES |
GF-AAS |
F-AAS |
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適用范圍 |
絕大部分元素，非常好 |
絕大部分元素，較好 |
部分元素，非常好 |
部分元素，較好 |
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干擾情況 |
光譜干擾 |
少 |
多 |
少 |
很少 |
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化學(xué)基質(zhì) |
中等 |
幾乎沒有 |
多 |
多 |
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電離干擾 |
很少 |
很少 |
很少 |
部分 |
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質(zhì)量效應(yīng) |
存在 |
不存在 |
不存在 |
不存在 |
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同位素干擾 |
有 |
無 |
無 |
無 |
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樣品用量 |
少 |
較多 |
很少 |
多 |
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同位素分析 |
能 |
不能 |
不能 |
不能 |
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運行費用 |
高 |
中上 |
中等 |
低 |
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八、氣相檢測器
ECD、NPD、FID為氣相常用的檢測器，屬于有一定選擇性的檢測器，僅對某類特征化合物有響應(yīng)，可以排除樣品中其他組分干擾，從而可簡化復(fù)雜樣品的前處理，降低對色譜柱分離能力的要求。
8.1、電子捕獲檢測器（ECD）
8.1.1、原理
工作原理是色譜柱流出載氣及吹掃氣進(jìn)入ECD池，在放射源放出β-射線轟擊下被電離，產(chǎn)生大量電子；在電源、陰極和陽極電場作用下，該電子流向陽極，得到10-9-10-8A的基流；當(dāng)電負(fù)性組分從柱后進(jìn)入檢測器時，即俘獲池內(nèi)電子，使基流下降，產(chǎn)生一負(fù)峰；通過放大器放大，在記錄器記錄，即為響應(yīng)信號。其大小與進(jìn)入池中組分量成正比。負(fù)峰不便觀察和處理，通過極性轉(zhuǎn)換即為正峰。
8.1.2、檢測器示意圖
電子捕獲檢測器的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足氣密性好（防止β輻射線逸出）、絕緣性高（正、負(fù)電極間絕緣電阻要高）、死體積?。憫?yīng)時間快）、便于拆卸（利于清洗放射源）的要求。常用的電極結(jié)構(gòu)為平行板式（施加恒定直流電壓）或圓筒狀同軸電極式（施加脈沖直流電壓），示意圖如下：
電子捕獲檢測器是具有高靈敏度的選擇性檢測器，其對操作條件的要求也較苛刻。
載氣純度及流速：電子捕獲檢測器常用超純氮氣或氬氣為載氣，若載氣純度低，其含有的電負(fù)性物質(zhì)（氧、水等），就會使基流大大降低，從而降低了測定的靈敏度。為保證高的基流，載氣流速約為50～100毫升/分。而在氣相色譜分析時為保證高柱效常在低流速（30～60毫升/分）下進(jìn)行樣品分析，因此，為保證高的基流，常需在色譜柱后通入“補(bǔ)加氣”。
進(jìn)樣量：電子捕獲檢測器是依據(jù)基流減小獲得檢測信號。為獲得高分離度，進(jìn)樣量必須選擇適當(dāng)，通常希望產(chǎn)生的峰高不超過基流的30%，當(dāng)樣品濃度大時，應(yīng)適當(dāng)稀釋后再進(jìn)樣。
檢測器的烘烤時間：基流是影響電子捕獲檢測器靈敏度的重要因素，當(dāng)色譜柱未老化好而有低沸物流出或固定液流出時，都會使檢測器被沾污而降低基流。為確?；鞑蛔?，在使用之前，應(yīng)在一定柱溫和檢測器溫度下，長時間（12～24小時）通入高純氮氣烘烤檢測器，烘烤溫度應(yīng)比使用的柱溫高30～50℃。此外為了防止檢測器被固定液流失沾污，應(yīng)當(dāng)使用耐高溫固定液。
檢測器的使用溫度：由所用放射源的最高使用溫度所限制，對氚－鈦源應(yīng)低于150℃，對氚－鈧源應(yīng)低于325℃，對鎳源應(yīng)低于400℃。
極化電壓及電極間距離：電子捕獲檢測器中正、負(fù)電極間距離以4～10毫米為宜。對于直流供電和脈沖直流供電，其極化電壓為5～60伏。當(dāng)脈沖供電時，脈沖周期對基流大小和峰高響應(yīng)影響很大，當(dāng)脈沖周期增大時，基流減小、峰高響應(yīng)增大。當(dāng)脈沖周期減小時，基流增大，峰高響應(yīng)減小，此時會擴(kuò)大測量的線性范圍。因此在測定中脈沖周期應(yīng)仔細(xì)選擇。
8.1.3、適用范圍
ECD僅對那些能俘獲電子的化合物（含電負(fù)性元素）有響應(yīng)，如鹵代烴、含N、O和S等雜原子的化合物，但線性范圍較窄。
8.2、氮磷檢測器（NPD）
8.2.1、測定原理
氮磷檢測器（NPD）是一種質(zhì)量型檢測器。NPD工作原理是將一種涂有堿金屬鹽如Na2SiO3、Rb2SiO3類化合物的陶瓷珠，放置在燃燒的氫火焰和收集極之間，當(dāng)試樣蒸氣和氫氣流通過堿金屬鹽表面時，含氮、磷的化合物便會從被還原的堿金屬蒸氣上獲得電子，失去電子的堿金屬形成鹽再沉積到陶瓷珠的表面上，從而獲得信號響應(yīng)。
8.2.2、檢測器示意圖
NPD檢測器結(jié)構(gòu)上與FID基本相同，差別在于將FID檢測器的點火極改為銣珠。當(dāng)樣品進(jìn)入離子室時，在極化電壓作用下產(chǎn)生離子信號輸出。
NPD檢測器的使用過程也是銣珠不斷損耗的過程，其電源控制器是一個獨立于氣相色譜儀的箱體。
8.2.3、適用范圍
NPD對氮、磷化合物有較高的響應(yīng)，靈敏度極高，可以檢測到5×10-13g/s偶氮苯類含氮化合物，2.5×10-13g/s的含磷化合物，如有機(jī)磷及氨基甲酸酯類農(nóng)藥等。
8.3、火焰離子化檢測器（FID）
8.3.1測定原理
火焰離子化檢測器（FID）由Harley和Pretorious發(fā)明，演化自Scott發(fā)明的燃燒熱檢測儀（Heat of Combustion Detector）。FID工作原理是以氫氣作為燃燒氣，和空氣在一個圓筒狀的電極里的噴嘴處燃燒，燃燒的火焰作為能源，其中氦氣、氮氣等載氣作為洗脫劑，在極化極和收集極之間外加的高電壓電場作用下，利用含碳有機(jī)物在火焰中燃燒產(chǎn)生離子，使離子形成離子流，收集起來產(chǎn)生電流，根據(jù)離子流產(chǎn)生的電信號強(qiáng)度，放大并傳送到記錄儀或電腦數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換器處，從而檢測被色譜柱分離出的組分。影響該類型檢測器響應(yīng)的化合物本身因素：
對烴類化合物而言，在火焰內(nèi)燃燒的碳氮化合物中的每一個碳原子均定向轉(zhuǎn)化成最基本的、共同的響應(yīng)單位--甲烷，再經(jīng)過下面的反應(yīng)過程與空氣中氧反應(yīng)生成CHO+正離子和電子。＋O→CHO+＋e- ，同類化合物的響應(yīng)值都很接近，一般不用校正因子就可以直接定量。
對非烴類化合物，其響應(yīng)機(jī)理比較復(fù)雜，隨所含官能團(tuán)的不同而異，基本規(guī)律是不與雜原子相連的碳原子均轉(zhuǎn)化成甲烷。雜原子及其相連的碳原子（C雜）的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物見下表
|
化合物 |
碳原子貢獻(xiàn)單元 |
雜原子轉(zhuǎn)化產(chǎn)物 |
|
醇、醛、酮、酯 |
CH4 |
CO |
|
胺 |
CH4 |
HCN |
|
鹵化物 |
CH4 |
HX |
由于雜原子可能進(jìn)一步與C轉(zhuǎn)生成氫火焰檢測器不響應(yīng)的CO、HCN、HX等，因此按相對質(zhì)量響應(yīng)值計，這些化合物的響應(yīng)值值比較低，不符合等碳響應(yīng)規(guī)律。
8.3.2檢測器示意圖
FID檢測器擁有兩個電極，一個極化極，用來噴射燃燒火焰，另一個為收集極，在一定極化電壓下用來收集火焰中的離子，載氣攜帶有機(jī)化合物和可燃?xì)怏w，由噴嘴噴出并進(jìn)入火焰，化學(xué)電離產(chǎn)生的正負(fù)離子在極化電壓形成的微電場定向作用下分別向相反極性的電極運動，收集極對微電流進(jìn)行收集、輸出，然后經(jīng)高電阻放大獲得可測的電信號。
電信號輸出到記錄儀，得到峰面積與有機(jī)化合物質(zhì)量成正比的色譜圖。
8.3.3適用范圍
適用于含量碳原子且沸點較低的化合物，隨碳鏈的增加，響應(yīng)增強(qiáng)，是應(yīng)用最廣泛的檢測器。
參考文獻(xiàn)
[1] 現(xiàn)代液相色譜技術(shù)導(dǎo)論（第二版）
來源：藥事縱橫
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