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检测器的作用是将经色谱柱分离后，从柱末端流出的各组分的量转化为易于测量的电信号。检测器通常由两部分组成：传感器和检测电路。传感器是根据被测组分的各种物理性质、化学性质以及物理化学性质与载气的差异来感知被测组分的存在及其量的变化。也就是说，传感器将被测组分的量转变成相应的信号，检测电路将传感器产生的各种信号转变成便于测量的电信号。

气相色谱检测器根据响应原理的不同，可分为浓度型检测器和质量型检测器两类。

浓度型检测器测量的是载气中某组分瞬间浓度的变化，即检测器的响应值和组分的瞬间浓度成正比。如热导检测器（TCD）和电子捕获检测器（ECD）。

质量型检测器测量的是载气中某组分质量比率的变化，即检测器的响应值和单位时间进入检测器的组分质量成正比。如氢焰检测器（FID）和火焰光度检测器（FPD）。

气相色谱检测器还可以按检测对象不同，分为通用型检测器和选择型检测器两类。

通用型检测器对各类化合物的响应值相差不太多，因此检测对象广泛，应用范围广。如热导检测器（测定一般化合物和永久性气体）和氢焰检测器（测定一般有机化合物）都是通用型检测器。

选择型检测器对某一类化合物的响应值特别大，对其他类化合物的响应值很小。如电子捕获检测器对卤素、氧、氮等电负性强的化合物有非常灵敏的响应，而对烃类几乎没有响应，用于测定带强电负性原子的有机化合物；火焰光度检测器是测定含硫、含磷的有机化合物的专用检测器，它们都是选择型检测器。表 10-4 列出了常用气相色谱检测器类型。

表 10-4　常用气相色谱检测器类型

一个优良的检测器应该是灵敏度高、检出限低、死体积小、响应迅速、线性范围宽和稳定性好。通用型检测器要求适用范围广，选择型检测器要求选择性好。

1.噪声与漂移

在没有样品组分进入检测器而只有载气通过时，仅由于检测器本身及其他操作条件引起的基线波动称为噪声（N）。噪声一般用 10～15min 内基线的波动范围来表示，单位是 mV。

基线随时间单方向地缓慢变化称为基线漂移，通常用每小时基线的变化来表示，单位是 mV/h。

良好的检测器，其噪声与漂移都应该很小，它们表明检测器的稳定情况。影响噪声与漂移的因素除检测器性能外，还与操作条件有关，因此控制好色谱操作条件，能减少噪声与漂移。

2.灵敏度（响应值或应答值）S

灵敏度是衡量检测器性能的重要指标。当一定浓度或一定量的样品进入检测器后，产生一定的响应信号。如果将响应信号R对进入检测器的样品量Q作图，得到如图 10-11 所示的响应曲线，灵敏度就是响应信号对进样量的变化率（直线的斜率）：

加载中...

图 10-11　检测器R-Q关系曲线

对于浓度型检测器，其响应信号正比于载气中组分的浓度c：

R∝c

浓度型检测器的灵敏度按下式计算：

加载中...　　（10-16）

式中　A——样品的峰面积，mm2；

c1——记录器的灵敏度，mV/mm；

c2——纸速的倒数，min/mm；

F——换算至检测器温度下的载气流速，mL/min；

m——样品的质量，mg。

式（10-16）即为浓度型检测器的灵敏度计算公式。如果进样是液体，则灵敏度的单位是 mV·mL/mg，即每毫升载气中有 1mg 试样时检测器所能产生的响应信号（mV）。

对于质量型检测器（如氢焰检测器），其响应值取决于单位时间内进入检测器某组分的量。质量型检测器的灵敏度按下式计算：

加载中...　　（10-17）

式中各符号的意义同前，不过m以 g 为单位，故S的单位为 mV·s/g，即每秒有 1g 样品通过检测器时产生的响应信号（mV）。

3.检测限（敏感度）D

灵敏度没有考虑噪声的影响，这噪声达到一定程度就会掩盖检测器对组分的响应信号，即噪声限制了检测器的检测下限，因此把产生两倍噪声信号时单位体积载气中样品的浓度或单位时间内进入检测器的样品量称为检测限（如图 10-12 所示），用D表示。

加载中...　　（10-18）

图 10-12　检测限

式中　N——噪声，mV；

S——检测器的灵敏度；

D——检测限，浓度型检测器的单位是 mg/mL，质量型检测器的单位是 g/s。

D的物理意义指每毫升载气中含有恰好能产生 2 倍于噪声信号的溶质质量（mg）。

灵敏度与检测限是两个从不同角度表示检测器对样品敏感程度的指标。灵敏度越高，检测限越低，检测器的性能越好。习惯上浓度型检测器用灵敏度表示，如热导检测器的S≥1000mV·mL/mg；质量型检测器用检测限表示，如氢焰检测器的检测限D≤10-10g/s。

4.响应时间

检测器的响应时间用检测器的时间常数表示。从组分进入检测器到响应出 63% 的信号所需的时间，称为检测器的时间常数，通常为几十至几百毫秒。显然，检测器的时间常数越小，响应速度越快，检测器的性能越好。

5.线性范围

线性范围是指试样量与响应信号之间保持线性关系的范围，用最大进样量与最小检出量的比值表示，范围越大，越有利于准确定量。

图 10-13 为某检测器对两种组分的R-ci图。R为检测器响应值，ci为进样浓度。对于组分 A 进样浓度在加载中...之间为线性，线性范围为加载中...；对于组分 B 则在加载中...之间为线性，线性范围为加载中...。

图 10-13　线性范围R-ci关系图

不同组分的线性范围不同。不同类型检测器的线性范围差别也很大。如氢焰检测器的线性范围可达 107，热导检测器则在 105左右。

1.热导检测器（TCD）

热导检测器是发展最早、最成熟的检测器。它的优点是：对所有物质都有响应，结构简单，性能稳定可靠，价格低廉，经久耐用，可与其他检测器串联使用。近年来，随着色谱技术的飞速发展，热导检测器的性能也在不断改进，池体积更小，灵敏度更高，不仅用于填充柱，也能用于毛细管柱，因此热导检测器是应用最广泛的检测器。

（1）热导池的结构

热导检测器是由镶在池体中的热敏元件和测量电路组成的。如图 10-14 所示（双臂热导池用于单柱单气路，四臂热导池用于双柱双气路），在金属池体上凿两个相似的孔道，里面各放一根长短、粗细和电阻值相等的钨丝（R1=R2），钨丝是一种热敏元件，其阻值随温度的变化而灵敏地变化。如果将R1、R2接入惠斯通电桥，即可用于气相色谱检测。