PID-Sensor von Bikai

Beschreibung

Der Photoionisationsdetektor (PID) ist eine der am weitesten verbreiteten Gasdetektionstechnologien. PIDs werden häufig in tragbaren Instrumenten zum Nachweis verschiedener organischer Verbindungen eingesetzt
bestimmte anorganische Gase in der Umgebungsluft.

Ein typisches PID-Blockdiagramm ist im Bild rechts dargestellt. Leicht ionisierbare Moleküle (1) werden hochenergetischer Vakuum-Ultraviolettstrahlung (VUV) (2) ausgesetzt, die von einer Gasentladungslampe (3) erzeugt wird
Einige von ihnen sind ionisiert, das heißt, sie werden gemäß der folgenden Formel in positiv geladene Ionen und negativ geladene Elektronen umgewandelt: M+ Photon -> M+ + e-. Damit ein Molekül ionisiert werden kann, muss sein Ionisierungspotential (IP) kleiner sein als die Energie (E) der ultravioletten Photonen. Im Allgemeinen gilt: Je größer der Unterschied zwischen E und IP, desto stärker ist die Reaktion des PID-Sensors. Sowohl E als auch IP werden in Elektronenvolt (eV) gemessen. Typische PID-Lampen emittieren Photonen mit Energien im Bereich von 8,3 bis 11,7 eV. Der BIKAI PID Sensor ist mit einer 10,6 eV Photoionisationslampe ausgestattet. In der Ionisationszone nahe dem Lampenfenster befindet sich ein Elektrodenpaar (4, 5). Die Polarisationselektrode (4) ist an eine Hochspannungs-Gleichstromversorgung (7) angeschlossen, während die Signalelektrode (5) an den Eingang eines Verstärkers (6) angeschlossen ist. Das von diesen Elektroden erzeugte elektrische Feld treibt Elektronen und Ionen dazu, zu ihren jeweiligen Elektroden zu driften und dabei einen kleinen Strom zu erzeugen. Dieser Strom wird vom Chip verstärkt und das resultierende analoge Signal wird aufgezeichnet und/oder im digitalen oder analogen Format angezeigt. Das Ausgangssignal ist proportional zur Konzentration ionisierbarer Moleküle in der PID-Sensorkammer und dient als Maß für die Konzentration. Wichtige Luftbestandteile (N2, O2 und CO2) haben ein höheres Ionisierungspotential als die UV-Lampe und bleiben daher nicht nachweisbar. Daher sind PIDs selbst bei niedrigen ppb-Konzentrationen äußerst effektiv bei der Erkennung flüchtiger organischer Verbindungen (VOCs) in der Umgebungsluft ohne Beeinträchtigung durch Luftbestandteile. Gasproben werden der Detektorkammer typischerweise über einen Pump- oder Diffusionsprozess zugeführt.

Merkmale