主题：【第六届原创】实验的办法确定GC2014 FID检测器mV和pA的关系

用实验的办法确定gc2014 FID检测器mV和pA的关系

　　JJG 700-1999 气相色谱计量检定规程中，对FID的噪声和漂移技术指标给出的计量单位是pA，是电流单位。
　　
　　而我们常见的气相色谱仪（以及常用的色谱工作站），一般使用mV做强度单位。
　　
　　那么pA和mV之间如何转换，就是我们经常会遇到和值得考虑的问题了。

　　表1  JJG700对气相色谱仪的技术指标要求
　　
　　

　　气相色谱FID检测器的信号放大部分一般都采用微电流放大器，基本结构如下图所示

       

　　图1  微电流放大器结构
　　
　　放大器将检测到的微电流信号（I）转换成电压信号（V），输出给工作站。理想状态下，根据欧姆定律；
　　
　　电压 = 电流 * 电阻。
　　
　　所以只要知道放大器内阻，就可以知道pA和mV的对应关系。
　　
　　仪器内部结构，作为用户往往是难以得到的，只有咨询厂家。
　　
　　很多厂家（尤其是国产仪器），放大器的反馈电阻一般是10G或者20G。

　　那么是否可以用实验的方法来实现这一目的呢？本文利用了Shimadzu gc2014电路特性来实验了一下。

　　手里正好有一台Shimadzu的gc2014，带有FTD检测器（即氮磷检测器）和FID检测器。
　　
　　Shimadzu的gc2014的FTD工作方式比较独特，铷珠是恒流工作的，一般常用3pA的工作电流（背景电流）。并且FTD检测器使用了FID的放大板。
　　
　　于是突发奇想，可以利用FTD的电流调整功能，来探究pA和mV的对应关系。

　　于是设计实验，来测定电流和电压之间的对应关系。
　　
　　先设定FTD的工作电流为1pA、2pA、3pA，等待系统自动电流调整完毕，记录各个点的输出电压，就可以知道pA和mV的对应关系。

　　实验结果如下：
　　
   

      图2  改变电流后，电压的变化

3pA    电压  56720uV
4pA    电压  76145uV
5pA    电压  95198uV
6pA    电压  114438uV
2pA    电压  38589uV

　　那么实验结果，1pA应该对应20mV。

　　小结：
　　
　　通过实验的办法，通过其他检测器的特性，获得FID输出电压和电流的对应关系。