Elektronfangstdetektor (ECD)-metode for sf6-gassbrytere

En elektronfangstdetektor (ECD) er et høytpresist instrument som kan oppdage svovelhexafluorid (SF6) ved konvensjoner under 1 ppmv. Denne sensitiviteten skyldes SF6 sin høye elektronfangeskoeffisient, som refererer til dens sterke evne til å fange elektroner. De frie elektronene som er tilgjengelige for fanging av SF6-molekyler, genereres av en radioaktiv kilde innenfor ECD-en. Vanligvis bruker ECD-en en radioaktiv utsteder i form av en metallisk membran belagt med radionukleid nikkel.

Når detektoren er i drift, blir elektronene som utstedes av den radioaktive kilden, akselerert av et elektrisk felt. Disse akselererte elektronene ioniserer deretter bakgrunngassen, som vanligvis er omgivende luft. Dette fører til at en stabil ioniseringstrøm etableres da ioner og elektroner samles på elektrodene.

Når SF6 er til stede i luftprøven som analyseres, reduserer det antallet frie elektroner i systemet. Dette skjer fordi elektronene blir festet til SF6-molekylene. Reduksjonen i ioniseringstrømmen er direkte proporsjonal med koncentrasjonen av SF6 i prøven. Det bør imidlertid merkes at andre molekyler også har en viss elektronfangeskoeffisient, noe som betyr at detektoren er sensitiv ikke bare for SF6, men også for disse andre molekylene.

I essensen fungerer ECD-en som en strømnedtakningsdetektor. Dette er fordi sensorpumpen pumper gassprøven gjennom det elektriske feltet med konstant hastighet. Gjennom kalibreringsprosedyrer omdannes strømnedtakningsdataene internt til SF6-konsentrasjoner og registreres i millioner per volumendel (ppmv).

Det følgende bildet viser en elektronfangstdetektor (ECD).