高感度BID系統 - 特色

Dielectric-Barrier Discharge Ionization Detector

High Sensitivity / 高靈敏度

島津獨家技術已應用於 BID 偵測器,透過新型介電質阻擋放電電漿(Dielectric Barrier Discharge Plasma)進行離子化。

BID 的靈敏度高於傳統偵測器,不僅能夠偵測過去以 FID、TCD 等通用型偵測器難以偵測的成分,亦具備優異的長期穩定性。

  Detectable Compounds Detection Limit* Safety
FID Organic compounds Up to 0.1 ppm
(Up to 1.5 pg/sec)
△
(Hydrogen used)
TCD All compounds except carrier gases Up to 10 ppm ○
Discharge
ionization detector
All compounds except He and Ne <0.1 ppm
(<1.0 pg/sec)
○

*) 實際結果可能因分析條件及樣品而異。
資料來源:島津分析案例。

BID 獨家技術

島津將獨家技術導入傳統偵測器,進而開發出 BID 技術。島津獨家技術的特色如下:

(1) 介電質阻擋放電系統 (Dielectric Barrier Discharge System)

產生放電時,用於放電的電極會由介電質材料(石英玻璃)包覆。以介電質材料包覆電極具有下列優點:

• 可限制放電電流,抑制大電流造成電極及放電腔室過熱,因而形成穩定的放電。(所產生的電漿溫度低,接近室溫。)
• 由於介電質的阻隔,放電產生的電漿不會直接接觸電極,因此可避免濺射作用造成電極損壞,具備優異的長期穩定性。

如前所述,介電質阻擋放電可產生氣體溫度極低、接近室溫的電漿。即使電漿接觸皮膚,也幾乎感受不到熱度。這種低發熱特性可抑制電漿產生部位的溫度波動,有助於將偵測器的輸出雜訊降至最低。

Dielectric Barrier Discharge System

 

He plasma

如前所述,介電質阻擋放電可產生氣體溫度極低、接近室溫的電漿。即使電漿接觸皮膚,也幾乎感受不到熱度。這種低發熱特性可抑制電漿產生部位的溫度波動,有助於將偵測器的輸出雜訊降至最低。

 

獲得專利的旁通排氣管技術  專利號:05136300

在電漿產生處與電荷收集部位之間設置旁通排氣管,藉此排出一部分用於產生電漿的放電氣體。為維持放電氣體的純度,電漿產生處的放電氣體流量最好維持在一定水準以上。然而,若流入電荷收集部位的放電氣體過多,則可能導致樣品氣體受到不必要的稀釋。因此,設置旁通排氣管可在維持電漿產生處所需氣體流量的同時,控制流入電荷收集部位的氣體流量。

Bypass Exhaust Tube

 

 

研究人員評述

Mr. Kei Shinada

Kei Shinada
(Technology Research Laboratory,
Shimadzu Corporation)

介電質阻擋放電是一項歷史悠久的技術,早在所謂「無聲放電」的年代便已開始使用。不過,對於利用放電產生之大氣壓電漿的理解,則是近年才逐漸取得進展。

島津結合與大阪大學共同研究所獲得的大氣壓電漿相關知識,以及島津精密量測技術,成功開發出運用此類放電特性的高靈敏度離子化偵測器。

在此,我們要特別感謝大阪大學北野勝久副教授,自研發初期即投入並參與本技術的研究與開發。

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