氣相色譜儀氫火焰離子化檢測器原理

Flame ionization detector，在線氣相色譜儀的 FID  又稱火焰電離檢測器。氫火焰離子化檢測器是由噴嘴、點火線圈、極化極、收集極等構成。它的工作原理是：當氫氣和空氣混合進入噴嘴經點火形成氫火焰時，利用有機化合物在氫火焰中發生化學電離產生含單碳的正離子（離子化效率為10-5），其形成的離子流由收集極收集，再經放大和高電阻后，將電流信號變成電壓信號輸出，經記錄儀記錄得到色譜圖。絕大多數有機物都在該檢測器上有很高的響應，響應值基本上與有機物中含碳原子的數目成比例。氫火焰檢測器靈敏度高，醉小檢測量約為10-12g，線性范圍寬約達107-12。為保持FID良好的性能，所用的氣體都必須是純凈的，否則噪聲和基流都會增大。

氫焰離子化檢測器。主要用于可在H2-Air火焰中燃燒的有機化合物(如烴類物質)的檢測。原理：含碳有機物在H2-Air火焰中燃燒產生碎片離子，在電場作用下形成離子流，根據離子流產生的電信號強度，檢測被色譜柱分離的給分。

結構：主體為離子室，內有石英噴嘴、發射極(極化極，此圖中為火焰頂端)和收集極。工作過程：來自色譜柱的有機物與H2-Air混合并燃燒，產生電子和離子碎片，這些帶電粒子在火焰和收集極間的電場作用下（幾百伏）形成電流，經放大后測量電流信號（10-12 A）。

 含碳有機物在氫火焰中燃燒時，產生化學電離，發生下列反應： 

    CH + O --- CHO+ + e

    CHO+ + H2O --- H3O+ + CO  

   在電場作用下，正離子被收集到負極，產生電流。 

    FID的工作原理是以氫氣在空氣中燃燒為能源，載氣（N2）攜帶被分析組分和可燃氣（H2）從噴嘴進入檢側器，助然氣(空氣)從四周導人，被側組分在火焰中被解離成正負離離子，在極化電壓形成的電場中，正負離子向各自相反的電極移動，形成的離子流被收集極收、輸出，經阻抗轉化，放大器（放大107～1010倍）便獲得可測量的電信號。

對烴類化合物而言：在火焰內燃燒的碳氮化合物中的每一個碳原子均定里轉化成基本的、共同的響應單位——甲烷，再經過下面的反應過程與空氣中氧反應生成CHO+正離子和電子。

 CH＋O→CHO+＋e

所以，FID對烴是等碳響應，這是主要的反應，成為電荷傳送的主要介質。在電場作用下，正離子和電子e分別向收集極和發射極移動，形成離子流，但在碳原子中產生CH的概率有1/106，因此提高離子化效率是提高FID靈敏度有效的途徑。