JP4821893B2 - エレクトロンキャプチャ検出器 - Google Patents

Description

本発明はガスクロマトグラフ用のエレクトロンキャプチャ検出器（以下、ＥＣＤと略記する）に関する。

ガスクロマトグラフ用検出器の一種であるＥＣＤは、電子親和性物質（ハロゲン化合物やニトロ化合物等）の選択的検出に適している検出器であって、放射性同位元素の線源を陰極とし棒状のコレクタ電極を陽極として封入した小容積のセル室内を試料ガスが貫流するように構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

図３に、従来のＥＣＤの構造例を断面図で示す。
同図に示すように、ＥＣＤは円筒状のセル筒２５の内部にセル室２３が形成され、このセル室２３の側壁内面に⁶³Ｎｉなどの放射線源２１が塗着または蒸着され、棒状のコレクタ電極２２は頂部からセル室２３内に向けて突設されている。セル筒２５の下端にはガスクロマトグラフのカラム２９の末端を接続する接続部２６が設けられ、カラム２９から流出する試料成分を含むキャリアガスと側方のメイクアップガス流路２７から供給される窒素ガスとの混合ガス（以下、被検ガスと記す）が、セル室２３の底部に穿設されたガス導入孔２４からセル室２３内に送給され、セル室２３を通過して上部の排気口２８から排出される。

上記のように構成された従来のＥＣＤの動作については特許文献１にも記載されているところであり、ここでは説明を省略する。

特開平１１−１５３５７９号公報

図３に示すような従来構造のＥＣＤにおいては、コレクタ電極２２とガス導入孔２４とがセル筒２５の中心軸上に同軸に配置されているので、ガス導入孔２４から流入する被検ガスは直接コレクタ電極２２に接触しながら上方に向かって流れるので、コレクタ電極２２は被検ガス中の重質試料成分が付着することにより汚染されやすい。コレクタ電極２２が汚染されると、感度低下、ノイズ増加、ピーク異常等の障害が生じるので、適時に洗浄等のメンテナンスを行う必要があった。しかし、放射線源２１を内蔵するＥＣＤの洗浄には法規制もあり、その作業は時間、手間、費用の掛かるものであった。このため、コレクタ電極２２が汚染されにくい構造のＥＣＤが要望されており、例えば前掲の特許文献１では、コレクタ電極を中空円筒状として、被検ガスが直接電極面に接触することなくセル室内を通過するように工夫したＥＣＤが提唱されている。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、従来のＥＣＤの基本構造を大きく変更することなく、コレクタ電極の汚染の可能性を極力低減するＥＣＤを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、従来と同様の棒状コレクタ電極を用いて、セル室へのガス導入孔とコレクタ電極とを適切な関係位置に配置することにより、コレクタ電極の汚染の可能性を極力低減するようにしたものである。即ち、本発明装置は、セル室に被検ガスを導入するガス導入孔の中心軸の延長線がセル室内に向けて突設されたコレクタ電極と交わることのない関係位置に前記ガス導入孔と前記コレクタ電極とを配設することを特徴とするＥＣＤである。
このように構成することにより、底部のガス導入孔からセル室内に流入するガスの流れがコレクタ電極に直接接触することが避けられる。

本発明は上記のように構成されているので、電極の汚染が少なく、長期にわたって安定した性能を維持することが可能となり、洗浄や交換に要する保守コストを削減できる。

本発明の一実施例を示す図である。 本発明の他の実施例を示す図である。 従来の構成を示す図である。

本発明が提供するＥＣＤの特徴は、セル室に被検ガスを導入するガス導入孔の中心軸の延長線がセル室内に向けて突設されたコレクタ電極と交わることのない関係位置に前記ガス導入孔と前記コレクタ電極とを配設するように構成した点にある。
従って、最良の形態の基本的な構成は、このような構成を備えるＥＣＤである。

図１に本発明の一実施例を示す。同図においては構成要素は図３と同一であるから同符号を付すことで再度の説明を省く。
本実施例が図３に示す従来例と相違する点は、コレクタ電極２２がセル筒２５の中心軸ｃに対して偏心した位置に設けられていることである。一方、底部のガス導入孔２４は中心軸ｃ上にあるから、セル室２３に流入する被検ガスはコレクタ電極２２に直接接触することはない。ガスの流れは乱流や拡散を伴うから、被検ガスの一部はコレクタ電極２２に接触するが、従来のようにコレクタ電極２２が直接的に被検ガスの流れに曝される場合に比べて汚染の程度は少ない。
本実施例は従来のＥＣＤと同一の部品を用いて、コレクタ電極２２の位置を少し変えるだけで実施できることが利点である。

図２に本発明の他の２つの実施例を示す。
図２（Ａ）は、コレクタ電極２２を従来同様にセル筒２５の中心軸ｃ上に設け、その代わりに複数個のガス導入孔２４を中心軸ｃから偏心させて設けた例である。このような構成により、ガス導入孔２４から流入する被検ガスはガス導入孔２４の中心軸の延長線ａに沿って上方に流れるから、直接的にコレクタ電極２２に接触することがなく、図１の場合と同様の効果が得られる。しかも、図１の場合に比べて、コレクタ電極２２がセル室２３の中心に位置するため、セル室２３内の電位分布に歪みを生じない利点がある。

図２（Ｂ）は、コレクタ電極２２を従来同様にセル筒２５の中心軸ｃ上に設け、傾斜させた複数個のガス導入孔２４を中心軸ｃに近い位置に設けた例である。この場合、ガス導入孔２４の中心軸の延長線ａがコレクタ電極２２と交わらないように傾斜角度を定める。
このように構成することで、ガス導入孔２４から流入する被検ガスは、ガス導入孔２４の中心軸の延長線ａに沿ってコレクタ電極２２を避けて斜め上方に流れ、コレクタ電極２２に直接接触することはないから、図１または図２（Ａ）の場合と同様の効果が得られ、且つ、図２（Ａ）の場合と同様にセル室２３内の電位分布に歪みを生じない利点を有する。本実施例は、セル室２３の底部に十分なスペースが無い場合に有効である。

なお、図２（Ａ）、（Ｂ）に示す実施例は、いずれも複数個のガス導入孔２４を設けるものとしたが、コレクタ電極２２の周りのガスの流れを均等化することを特に重視する必要がない場合は、ガス導入孔２４は１つだけでもよい。

本発明はガスクロマトグラフ用のＥＣＤに利用できる。

２１ 放射線源
２２ コレクタ電極
２３ セル室
２４ ガス導入孔
２５ セル筒
２６ 接続部
２７ メイクアップガス流路
２８ 排気口
２９ カラム

Claims (2)

1. 内部に放射線源を有するセル室の頂部から前記セル室内に向けて棒状のコレクタ電極が突設されると共に、ガスクロマトグラフカラムから流出するガスを前記セル室に導入するガス導入孔が前記セル室の底部に穿設されて成るエレクトロンキャプチャ検出器において、前記ガス導入孔の中心軸の延長線が前記コレクタ電極の中心軸と交わることのない位置であって、前記ガス導入孔の中心軸と前記コレクタ電極の中心軸とが平行である関係位置に前記ガス導入孔と前記コレクタ電極とが配設されていることを特徴とするエレクトロンキャプチャ検出器。
2. 内部に放射線源を有するセル室の頂部から前記セル室内に向けて棒状のコレクタ電極が突設されると共に、ガスクロマトグラフカラムから流出するガスを前記セル室に導入するガス導入孔が前記セル室の底部に穿設されて成るエレクトロンキャプチャ検出器において、前記ガス導入孔の中心軸の延長線が前記コレクタ電極と交わることのない方向に前記ガス導入孔を傾けて配設したことを特徴とするエレクトロンキャプチャ検出器。

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