Detektor pochwycenia elektronów (ECD) do zastosowania w przestawiaczach gazowych SF6

Detektor chwytania elektronów (ECD) to urządzenie o wysokiej czułości, zdolne do wykrywania szesciufluorowęglanu siarkowego (SF6) w stężeniach poniżej 1 ppmv. Ta czułość wynika z wysokiego współczynnika przyłączania elektronów SF6, co oznacza jego silną zdolność do chwytania elektronów. Wolne elektrony dostępne do przyłączenia do cząsteczek SF6 są generowane przez źródło promieniotwórcze wewnątrz ECD. Zazwyczaj ECD używa emitera promieniotwórczego w formie membrany metalowej pokrytej radionuklidem niklu.

Gdy detektor jest w użyciu, elektrony emitowane przez źródło promieniotwórcze są przyspieszane przez pole elektryczne. Te przyspieszone elektrony następnie jonizują gaz tła, który zazwyczaj stanowi powietrze otoczenia. W rezultacie powstaje ustalony prąd jonizacyjny, gdy jony i elektrony są zbierane na elektrodach.

Gdy w analizowanej próbie powietrza obecny jest SF6, zmniejsza on liczbę wolnych elektronów w systemie. To następuje dlatego, że elektrony przyłączają się do cząsteczek SF6. Zmniejszenie prądu jonizacyjnego jest bezpośrednio proporcjonalne do stężenia SF6 w próbce. Należy jednak zauważyć, że inne cząsteczki również mają pewien współczynnik przyłączania elektronów, co oznacza, że detektor jest czuły nie tylko na SF6, ale także na te inne cząsteczki.

W istocie, ECD działa jako detektor przepływu. To dlatego, że czujnik pompuje próbkę gazu przez pole elektryczne ze stałą prędkością. Dzięki procedurom kalibracji, dane dotyczące przepływu są wewnętrznie przeliczane na stężenia SF6 i rejestrowane w częściach na milion objętościowo (ppmv).

Przyłaczony fotografia przedstawia detektor chwytania elektronów (ECD).