Sähkökappaleen sieppauksen havaitseman (ECD) menetelmän käyttö sf6-kaasupistoradioissa

Elektronikappureilu (ECD) on erittäin tarkka laite, joka kykenee havaitsemaan heksafluoridiaania (SF6) pitoisuuksissa alle 1 ppmv. Tämä herkkyyys johtuu SF6:n korkeasta elektronien kappalekerroimesta, mikä tarkoittaa sen vahvaa kykyä kappaleilla elektronit. Vapaat elektronit, jotka ovat käytettävissä kappaleille SF6-molekyyleihin, luodaan ECD:n sisällä olevalla radioaktiivisella lähteellä. Yleensä ECD:ssä käytetään radioaktiivista lähdettä metallisen mekanismimuodossa, johon on levitetty radioaktiivinen nikkeli.

Kun tunnistin toimii, radioaktiivisesta lähteestä syntyvät elektronit kiihdytetään sähkökentällä. Nämä kiihdytetyt elektronit ionisoivat taustakaasua, joka on yleensä ympäristön ilma. Tämän seurauksena syntyy vakioitunut ionisaatiovirta, kun ionit ja elektronit kerääntyvät elektrodeihin.

Kun SF6 on läsnä analysoitavassa ilmanäytteessä, se vähentää järjestelmässä olevien vapaiden elektronien määrää. Tämä tapahtuu, koska elektronit kappalevat SF6-molekyyleihin. Ionisaatiovirran vähentyminen on suoraan verrannollinen näyteeseen sisältyvään SF6:n pitoisuuteen. Kuitenkin on huomattava, että muut molekyylit myös omistavat tietyt elektronien kappalekerroimet, mikä tarkoittaa, että tunnistin on herkkä ei vain SF6:lle vaan myös näille muille molekyyleille.

Periaatteessa ECD toimii virtausnopeuden tunnistintana. Tämä johtuu siitä, että anturi ajaa kaasunäytteen sähkökentän läpi vakiona nopeudella. Kalibrointimenettelyjen avulla virtausnopeusdata muunnetaan sisäisesti SF6-pitoisuuksiksi, jotka tallennetaan osina miljoonasta tilavuudesta (ppmv).

Liitettävä kuva esittelee elektronikappureilun (ECD).