深圳市深國(guó)安電子科技有限公司
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閱讀：631發(fā)布時(shí)間：2021-12-22
光離子化技術(shù)就是利用光電離檢測(cè)器來(lái)電離和檢測(cè)特定的易揮發(fā)有機(jī)化合物。光電離檢測(cè)器可探測(cè)那些氣體電離勢(shì)能在紫外光源輻射能量水平之下的氣體，其高能紫外輻射可使空氣中大多數(shù)有機(jī)物和部分無(wú)機(jī)物電離，但仍保持空氣中的基本成分如N2、O2、CO2、H20不被電離（這些物質(zhì)的電離電位大于11eV）[2]。
光離子化一個(gè)*顯著的特點(diǎn)就是氣體被檢測(cè)后，離子重新復(fù)合成原來(lái)的氣體和蒸氣，也就是說(shuō)它是不具破壞性的檢測(cè)器?？梢酝ㄋ椎刂v，PID就是一臺(tái)沒(méi)有色譜柱的便攜式色譜[3]。由于可以檢測(cè)極低濃度的揮發(fā)性有機(jī)化合物和其它有毒氣體。因而對(duì)VOC檢測(cè)具有*靈敏度的PID就在應(yīng)急事故的各類處理中有著的*性。隨著科技的發(fā)展，它已經(jīng)成為環(huán)境保護(hù)和實(shí)時(shí)檢測(cè)污染等方面的強(qiáng)有力工具。
光離子化作為一種檢測(cè)手段已有三十多年的發(fā)展歷史[4]。早在1957年Robinson首先報(bào)導(dǎo)了這種儀器的研制。1961年Lovelock評(píng)論了色譜分析各種離子化技術(shù)，其中包括光離子化和火焰離子化檢測(cè)器（FID）。1984年Devenport和Adlard對(duì)光離子化檢測(cè)器作了評(píng)述。1974年前后．PID研制取得了突破性進(jìn)展，人們找到了一種窗口材料，能夠把紫外燈與光離子化池分開(kāi)，成為兩個(gè)互不干擾的獨(dú)立空間。這就允許紫外燈在近真空的狀態(tài)下放電，而保持電離室在一個(gè)大氣壓下工作，兩者都工作在各自的*佳狀態(tài)，而燈的紫外輻射幾乎無(wú)損失地進(jìn)入電離室。這樣設(shè)計(jì)的PID在檢測(cè)能力上提高了幾個(gè)數(shù)量級(jí)．進(jìn)入了實(shí)用階段。
1976年，美國(guó)的HNU公司推出了*PID商品儀器，一經(jīng)出現(xiàn)，就引起了美國(guó)、加拿大、前蘇聯(lián)、日本等國(guó)色譜分析工作者的重視。稍晚一些時(shí)候，原加拿大的Photovac公司推出了超靈敏有毒氣體分析儀，美國(guó)的Tracor公司和Thermo Environmental Instruments公司推出了PID，日本的紀(jì)本公司推出了光離子化有機(jī)溶劑測(cè)試儀。同時(shí)，Perkin-Elmer公司和美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室等杰出公司和實(shí)驗(yàn)室也先后開(kāi)展自己特色的光離子化儀器的研究工作。1983年光離子化學(xué)被美國(guó)國(guó)家（EPA）、美國(guó)職業(yè)安全與健康局（OSHA）和美國(guó)職業(yè)安全與健康研究所（NIOSHA）定為環(huán)境大氣中有毒物質(zhì)分析檢測(cè)方法[5]。
1.2.2 國(guó)內(nèi)外氣體傳感器研究現(xiàn)狀
隨著技術(shù)的快速進(jìn)步，美國(guó)的華瑞（RAE）、英思科（Indsci）、熱電（Thermo）、梅思安（MSA）、OI、SRI、Photovac、HNU、PE等公司、英國(guó)的離子科學(xué)（Ion Science）公司均推出自己特色的PID系列產(chǎn)品。1993年RAE推出世界上**臺(tái)個(gè)人用便攜式光離子化檢測(cè)儀MicroRAE，2004年RAE推出世界上**臺(tái)結(jié)合TVOC、可燃性氣體、氧氣、硫化氫和一氧化碳傳感器于一體的佩戴式密閉空間進(jìn)入氣體檢測(cè)儀EntryRAE。此外，Ion Science公司還生產(chǎn)出*低濃度可達(dá)1ppb的高精度PID，其生產(chǎn)的FIRSTCHECK 6000EX是世界上**臺(tái)具有PPB級(jí)PID檢測(cè)器的多組分氣體檢測(cè)儀，可以檢測(cè)LEL、O2、CO、H2S等。2001年1月俄羅斯莫斯科探測(cè)分析儀器制造局的專家也研制出光電氣體分析儀，能快速準(zhǔn)確地測(cè)定氣體成分及濃度。近年來(lái)，加拿大的約克（BW）公司和日本的一些株式會(huì)社也積極進(jìn)軍PID技術(shù)。
中國(guó)科學(xué)家在PID方面的進(jìn)展也很迅速，生態(tài)環(huán)境研究中心于1987年6月就開(kāi)展了光離子化氣體分析儀的研制工作，經(jīng)過(guò)兩年的努力，研制出了我國(guó)**臺(tái)光離子化氣體分析儀——110型光離子化氣體分析儀[6]和PID-200型光離子化有害氣體檢測(cè)儀[4]。復(fù)旦大學(xué)電光源研究所和復(fù)旦大學(xué)科學(xué)儀器廠也于1988年8月研制出便攜式光電離有害氣體檢測(cè)儀[7]。北京東西分析儀器有限公司研制開(kāi)發(fā)成功GC－4400型便攜式光離子化氣相色譜儀,成為國(guó)內(nèi)**家產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)便攜式光離子化氣相色譜儀的生產(chǎn)廠商。
國(guó)內(nèi)外研究產(chǎn)品舉例及分析如下：
圖1.1 Rea的主要產(chǎn)品ToxiRea Plus
圖1.2 PID-200智能表
表1.1 產(chǎn)品主要性能指標(biāo)比較
綜上所述，雖然目前國(guó)內(nèi)PID氣體傳感器有了較大發(fā)展，但是針對(duì)潛在的泄漏事故的防范及處理控制技術(shù)則研究較少，存在體積大，功耗大，成本高等缺點(diǎn)，缺小一種微型化的、低功耗的氣體傳感檢測(cè)設(shè)備來(lái)滿足需要，而本課題研制的PID紫外傳感器較好的克服了上述缺點(diǎn)，適用于自動(dòng)監(jiān)控報(bào)警，具有深刻的意義和廣闊的應(yīng)用前景。
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