Elektronfangedetektor (ECD) metode for sf6 gasafbrydere

En elektronfangedetektor (ECD) er et høj sensitivt instrument, der kan detektere svovlhexafluorid (SF6) ved koncentrationer under 1 ppmv. Denne sensitivitet skyldes SF6's høje elektronfangekoefficient, som refererer til dets stærke evne til at fange elektroner. De frie elektroner, der er tilgængelige for binding til SF6-molekyler, dannes af en radioaktiv kilde inden i ECD. Typisk anvender ECD en radioaktiv emitter i form af en metalmembran, der er overtrukket med radionuklidet nikkel.

Når detektoren er i drift, bliver elektronerne, der udsendes af den radioaktive kilde, accelereret af et elektrisk felt. Disse accelererede elektroner ioniserer derefter baggrundsgassen, der normalt er omgivende luft. Dette resulterer i et stabiltilstand ionisationsstrøm, da ioner og elektroner samles på elektroderne.

Når SF6 er til stede i luftprøven, der analyseres, reducerer det antallet af frie elektroner i systemet. Dette sker, fordi elektronerne bliver bundet til SF6-molekylerne. Reduktionen i ionisationsstrømmen er direkte proportional med koncentrationen af SF6 i prøven. Det skal dog bemærkes, at andre molekyler også har en vis elektronfangekoefficient, hvilket betyder, at detektoren ikke kun er følsom for SF6, men også for disse andre molekyler.

I virkeligheden fungerer ECD som en flowdetektor. Dette skyldes, at sensor pumpar gassprøven igennem det elektriske felt med en konstant hastighed. Gennem kalibreringsprocedurer konverteres flowdataene internt til SF6-koncentrationer og registreres i dele per million ved volumen (ppmv).

Den vedhæftede foto viser en elektronfangedetektor (ECD).