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       熱導(dǎo)池檢測器由于其結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度適中、穩(wěn)定性較好、線性范圍寬，而且適用于無機(jī)氣體和有機(jī)物，因而是目前應(yīng)用最廣泛的一種檢測器。它比較適合于常量分析或分析含有幾十個(gè)ppm以上的組分含量。

       1．檢測原理

       熱導(dǎo)池所以能夠作為檢測器，是依據(jù)不同的物質(zhì)具有不同的熱導(dǎo)系數(shù)。當(dāng)被測組分與載氣混合后，混合物的熱導(dǎo)系數(shù)，與純載氣的熱導(dǎo)系數(shù)大不相同。當(dāng)選用熱導(dǎo)系數(shù)較大的氣體（如H2、He）時(shí)，這種差異特別明顯。當(dāng)通過熱導(dǎo)池池體的氣體組成及濃度發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)引起池體上安裝的熱敏元的溫度變化，由此產(chǎn)生熱敏元件阻值的變化，通過惠斯頓電橋進(jìn)行測量，就可由所得信號(hào)的大小得出量組分的含量。

       2．熱導(dǎo)池的結(jié)構(gòu)

       熱導(dǎo)池是由池體、池槽（氣路通道）、熱絲三部分組成。

       熱導(dǎo)池池體多用銅塊或不銹鋼塊制成，可為立方形、長方形、圓柱形。池體稍大一些較好，這樣熱容量大、穩(wěn)定性好。

       熱導(dǎo)池池槽多用直通式，其靈敏度高，響應(yīng)時(shí)間快（小于一秒），但受載氣流速波動(dòng)的影響。擴(kuò)散式對氣流波動(dòng)不敏感，但響應(yīng)時(shí)間慢（大于10秒），較多用于制備色譜儀。半擴(kuò)散式性能介于二者之間，也經(jīng)常使用，如圖15－20Ⅰ為直通式，Ⅱ?yàn)閿U(kuò)散式，Ⅲ為半擴(kuò)散式。

       熱導(dǎo)池的熱絲是熱敏元件，常選用阻值高（30～100歐）、電阻溫度系數(shù)大的金屬絲，如鉑、鎢、鎳絲。以使用鍍金鎢絲或錸鎢絲（Re－W）最好。也可采用熱敏電阻（20～50千歐）或半導(dǎo)體三極管作為熱敏元件，其靈敏度高，但不夠穩(wěn)定，現(xiàn)使用較少。

       熱導(dǎo)池的結(jié)構(gòu)可如圖15－21所示。

       由圖15－21看到，金屬熱導(dǎo)池是在金屬塊上鉆兩個(gè)平行的孔即直通式池槽），兩個(gè)孔內(nèi)各吊上一根鎢絲，兩根鎢絲的電阻值要相等，一個(gè)孔內(nèi)的鎢絲僅有載氣通過，叫做“參考臂”，另一個(gè)孔內(nèi)的鎢絲通過由色譜柱出來的樣品和載氣，叫做“測量臂”。由熱導(dǎo)池的參考臂和測量臂、池外的兩個(gè)電阻、電源和其它附件，就構(gòu)成惠斯頓電橋的線路，也就是熱導(dǎo)池的測量電路。如圖15－22所示。

       熱導(dǎo)池的兩個(gè)臂分別為R1（參考臂）、R2（測量臂）；R3、R4為固定電阻，其中R1＝R2，R3＝R4＝nR1＝nR2.。

       電源E為20～30伏晶體管直流穩(wěn)壓電源，通過橋路的電流約為100～200毫安。

       分析時(shí)若載氣同時(shí)通過熱導(dǎo)池的兩個(gè)臂，因氣體的熱傳導(dǎo)情況一樣，電流通過橋路時(shí)滿足下述條件；

R1×R4=R2×R3

       則電橋處于平衡狀態(tài)，此時(shí)MN端沒有電壓輸出，即△V＝0。

       當(dāng)有樣品通過測量臂時(shí)，由于氣體組成有變化，使被一定電流加熱的測量臂鎢絲溫度發(fā)生變化，即引起測量臂電阻值發(fā)生變化（△R2），此時(shí)測量臂和參考臂的阻值不相等，即R1≠R2＋△R2，此時(shí)：R1×R4≠（R2＋△R2）×R3電橋就失去平衡，在MN端有電壓（△V）輸出，由記錄器畫出色譜峰。此時(shí)輸出的電壓信號(hào)（色譜峰的面積或峰高）與樣品的濃度成正比。

       熱導(dǎo)池檢測器工作時(shí)的全部電路系統(tǒng)，按其工作性能可分為四個(gè)部分，如方框圖15－23所示。

       3．影響熱導(dǎo)池靈敏度的因素

       ① 熱絲阻值：熱絲阻值愈大，其靈敏度愈高。為提高靈敏度有些色譜儀中常用四臂熱導(dǎo)池（如圖15－24），即除R1、R2用鎢絲外，R3R4兩個(gè)固定電阻也換成鎢絲，此時(shí)若把R1、R4作參考臂，則R2、R3就作測量臂，當(dāng)然R1、R2、R3、R4四個(gè)臂鎢絲的阻值應(yīng)當(dāng)相等。四臂熱導(dǎo)池的熱絲阻值比雙臂熱導(dǎo)池增加一倍，所以其靈敏度也要提高一倍。對雙臂熱導(dǎo)池，若橋路中R3、R4阻值是R1（參考臂）、R2（測量臂）阻值的五倍時(shí)，其靈敏度可與四臂熱導(dǎo)池相當(dāng)。在四臂熱導(dǎo)池橋路中，適當(dāng)串入固定電阻，在同樣橋流下，靈敏度也顯著增加。

       ② 橋流：熱導(dǎo)池的靈敏度也與電橋通過的電流（即橋流）有關(guān)，橋流愈大，靈敏度愈高。當(dāng)使用熱導(dǎo)系數(shù)大的H2、He作載氣時(shí)，橋流可使用180～200毫安；當(dāng)使用熱導(dǎo)系數(shù)小的N2、Ar、空氣作載氣時(shí)，橋流可使用80～120毫安。

       當(dāng)使用熱敏電阻時(shí)，其最佳橋流為10～20毫安。

       4．使用注意事項(xiàng)

       ① 溫度：使用時(shí)熱導(dǎo)池要置于恒溫箱中，其溫度應(yīng)高于或和柱溫相近，以防止樣品在熱導(dǎo)池內(nèi)冷凝，沾污熱導(dǎo)池，造成記錄儀基線不穩(wěn)定。熱導(dǎo)池的氣路接頭及引出線若用銀焊接，熱導(dǎo)池使用溫度可大于150℃，若用錫焊接只能用于150℃以下。

       ② 熱絲：為了避兔熱絲燒斷或氧化，在熱絲接通電源之前要先通入載氣，工作完畢要先停電源，再關(guān)載氣。