Was ist ein Elektroneneinfangdetektor?
Ein Elektroneneinfangdetektor, der zum Nachweis chemischer Verbindungen in Probensubstanzen verwendet wird, emittiert im Allgemeinen radioaktive Beta-Partikel und Gas wie Stickstoff in ein Gemisch. Diese Partikel kollidieren typischerweise mit Gasmolekülen und werden von diesen getragen, während Kollisionen Elektronen streuen, die sich dann zu einer positiv geladenen Elektrode bewegen. Durch diesen Vorgang wird ein Strom erzeugt, und wenn die Elektronen wieder eingefangen werden, wird der Strom zwischen zwei Elektroden verringert. Verbindungen in der Probe werden normalerweise durch die Änderung des elektrischen Stroms nachgewiesen. Der in den 1950er Jahren erfundene Elektroneneinfangdetektor wird häufig zum Nachweis von Verbindungen auf Halogen-, Nitro- oder Nitrilbasis sowie von Kohlenstoff- und Metallbindungschemikalien verwendet.
Moderne Elektroneneinfangdetektoren im 21. Jahrhundert verwenden manchmal Plasma, um einen Elektronenfluss zu erzeugen. Die meisten Geräte arbeiten entweder mit einem konstanten Gleichstrompotential oder einem gepulsten Potential. Im Gleichstrombetrieb wird genügend Spannung angelegt, um die emittierten Elektronen zu sammeln. Ein konstanter Strom wird erzeugt und fällt typischerweise, wenn Moleküle anfangen zu kollidieren. Das Änderungsmuster wird zum Nachweis von Verbindungen verwendet.
Der gepulste Modus blockiert im Allgemeinen den Weg der meisten negativ geladenen Moleküle. Wenn der Puls ausgeschaltet ist, reagieren die Elektronen mit dem Gas. Materialien können durch die Bewegung ihrer Partikel erfasst werden, die von der zeitlichen Abfolge, der Frequenz und der Amplitude der Impulse abhängt. Stickstoff und Halogen werden häufig in einem Elektroneneinfangdetektor verwendet, da relativ wenige Elektronen von ihren Atomen gehalten werden. Die Substanzen können daher leichter Elektronen einfangen, die frei durch das System fließen.
Elektroneneinfangdetektoren werden häufig in der Gaschromatographie eingesetzt und wurden zuerst für diesen Bereich entwickelt. Diese Detektoren werden noch im 21. Jahrhundert eingesetzt und müssen im Allgemeinen mit Sorgfalt behandelt werden. Die Erlaubnis der regionalen Behörden ist häufig erforderlich, um einen Elektroneneinfangdetektor zu erwerben und zu verwenden. Aufzeichnungen des Inventars, Testergebnisse des Herstellers und eine Liste der Spezifikationen müssen manchmal zur Sicherheitsüberprüfung eingereicht werden.
Ein Beruf mit einer Genehmigung kann die einzige Person sein, die einen Elektroneneinfangdetektor installieren, testen oder entfernen darf. Bestimmungen können auch vorschreiben, dass Warnhinweise auf dem Gerät oder in dem Raum, in dem es aufbewahrt wird, sichtbar sind. Es gibt oft Anforderungen, dass brennbare Substanzen nicht in der Nähe des Detektors gelagert werden dürfen. Da es sich in der Regel um radioaktives Material handelt, müssen möglicherweise auch bestimmte Verfahren zur Entsorgung des Geräts befolgt werden.