主题：【分享】电子捕获检测器池结构详解

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发表于：2018/09/07 08:56:32 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

电子捕获检测器池结构

电子捕获检测器池结构要有利于收集电子，而不收集负离子，这是一大原则。如果两者不能明显区分，将出现非线性响应。

通常，电子捕获检测器池结构按照放射源、电极位置及形状（电场分布）、气体流路和池的几何形状，可分为三种主要类型：平行板型、同轴圆筒型和位移同轴圆筒型三种，见图(a）、（b）、（c）。

图 1 三种电子捕获检测器池结构示意图

1．平行版型为早期使用的一种结构，因池体积太大等弊端，已经基本被淘汰。2．同轴圆筒型这是普遍采用的一种结构。与平行板型相比，相同面积的放射源箔，要求从放射源至阳极的距离，应大于β粒子的射程。将其电离，β粒子本身亦变成热电子，产生最大基流。同时又可防止高速的β粒子碰撞至阳阳极时，造成表面侵蚀。但此距离又不能太大。若距离太大，当窄的（约1μs）低压（50V）脉冲加至极阳时，可能池中的电子不能完全被收集，特别是用⁶³Ni源，N₂作载气时，很容易出现此问题。而小直径的³H₂源,用Ar-CH₄作载气时，则不易出现。因⁶³Ni源与³H₂源相比，前者的β粒子能量大于后者；N₂与Ar-CH₄相比，前者使高能电子降低能量变成热电子的能力不如后者。文献已表明:对10mCi的⁶³Ni源，如用Ar-CH₄作载气,40V脉冲高度时，＜4μs的脉冲宽度还能安全收集池中的所有电子，而用N₂载气，脉冲宽度必须大于20μs才能完全收集。通常，接填充柱的同轴型电子捕获检测器，其池体积为2-4mL。3．这是近年发展的一种较新结构。与同轴圆筒型相比，相同面积的放射源箔，池体积可更小。因阳极已从射线的发射区内移出，β射线不大可能与阳极相撞，故其池腔直径可更小。但还要考虑到以下两种情况：①如何尽量减小粒子和放射晾本身相撞；②调整阳极移出的距离，保证在脉冲宽度小时，电子捕获检测器池中的电子亦能完全被收集。7.5mCi⁶³Ni源、池体积为0.3mL的电子捕获检测器，在N₂作载气时，-50V脉冲高度、0.64μs的脉冲宽度即可完全收集池中的电子。近年毛细管柱的电子捕获检测器，均是此结构。图（a）、（b）为两种微电子捕获检测器示意图，池腔体积分别为150μL和100μL。另外，按负空间电荷理论，岛津GC-17A的“洁净”电子捕获检测器，使柱后流出组分不直接与放射源接触，这样，既可正常响应，又可防止样品对箔的污染。特别是在分析一些粉“脏”的样品，如变压器油或动物组织中的农药时，更为理想，见图(c）。