专利名称：超高纯气体中微量杂质分析的气相色谱检测系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种气相色谱仪检测设备和检测技术，尤其涉及超高纯气体中微量杂质分析的气相色谱检测系统及方法。
背景技术：
目前，国内用于高纯气体分析的气相色谱仪，一般都用采用传统的TCD和FID或氧化锆检测器；它们的检测器大都技术传统或落后，并且对气体中杂质分析选择性很强，一种气体往往要多台色谱分析，而且分析的流程简易分析组份重复地，系统对气路要求不高，使得系统的检测灵敏度大降低；气相色谱分析在多维色谱分离技术方案中，往往要求多达5-6支色谱分离柱子；而多维色谱柱子之间的气路联接又要专用切换阀来实现；特别是应用于气体分离色谱仪中，多气路独立控温柱箱的设计解决了不同柱温的要求。随着我国工业经济的迅猛发展，气体在工业生产中有着“血液”之称，供需二旺，高纯气体与超高纯气体的生产与供应使得近几年来新的气体行业国家标准，特别是2006年、2008年、2009年等以后颁布执彳丁的标准中，如闻(超闻)纯氣、闻(超闻)纯氣、闻纯(超闻)危、闻纯(超闻)気、闻纯(超闻)氧；液氣、液IS、液氧等工业气体和电子工业用气，标准中因规定了使用ng/g( ppb )级高灵敏度的PDHID氦离子化检测器(本文中简称TOD )，这对整个色谱分析系统尤其是确保气体中微量或痕迹组份有效地进入PDHID检测器响应，是目前摆在国内研究和开发高纯气体分析色谱面前的一个新课题；为此公司设计一套适合国情、用户接受、分析所需的专用于超高纯气体色谱分析流程，来完善超高纯气体中微量杂质分析的气相色谱检测方法。

发明内容
本发明针对现有技术中普通的气相色谱仪检测器技术传统或落后，并且对气体中杂质分析选择性很强，一种气体往往要多台色谱分析，而且分析的流程简易分析组份重复地，系统对气路要求不高，使得系统的检测灵敏度大降低等缺点提供了一种通过二次进样切换气路来完成超高纯气体中所有杂质组分分析的超高纯气体分析色谱工艺流程。为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决
超高纯气体中微量杂质分析的气相色谱检测系统，包括载I、载2、载3、载4气路，切换阀V I以及切换阀V II、切换阀VIII和切换阀VIV，切换阀V I与切换阀V II之间设有第一分子筛色谱柱；切换阀V II与切换阀VIV之间设有第二分子筛色谱柱；切换阀V I与切换阀
VIII之间设有针阀，切换阀V III与切换阀V IV之间设有第二柱子分离器。作为优选，载I气路与切换阀V I的④号接口连接、载2气路与切换阀V I的⑦号接口连接；样品进口与切换阀V I的 ①号接口连接，样品出口与切换阀V I的②号接口连接，切换阀V I的⑩号接口与③号接口通过管路连接，该管路上还设有定量管；载I气路与切换阀V I的④号接口连接，切换阀V I的⑤号接口与⑨号接口连接的管路上设有第一柱子分离器；针阀的上端与切换阀V I的⑧号接口连接，下端与切换阀VIII的①号接口连接；载2气路与切换阀V I的⑦号接口连接；第一分子筛色谱柱的一端与切换阀V I的⑥号接口连接，另一端与切换阀V II的①号接口连接。作为优选，载3气路与切换阀V II的③号接口连接；第二分子筛色谱柱的一端与切换阀V II的②号接口连接，另一端与切换阀VIV的③号接口连接；切换阀V II的④号接口与⑤号接口通过管路连接，切换阀V II的六号接口与调节阀A连接。作为优选，载4气路与切换阀VIII的③号接口连接；切换阀VIII的④号接口与⑤号接口通过管路连接，切换阀VIII的⑥号接口与调节阀B连接；第二柱子分离器的一端与切换阀V III的②号接口连接，另一端与切换阀V IV的①号接口连接。作为优选，切换阀V IV的②号接口与氦离子检测器连接，切换阀V IV的④号接口与
⑤号接口通过管路连接，切换阀V IV的⑥号接口与调节阀C连接。作为优选，切换阀V I为十通吹扫气动切换阀，切换阀V II、V III、V IV为六通吹扫气动切换阀，载I、载2、载3、载4气路上分别设有阻尼管。采用Valco带吹扫气动切换阀；确保气路切换过程中空气的反渗透；采用Valco六通切换阀，相对四通阀而言，使得阀体中的气路行程最短；采用316LValco 1/16”0. 13mm作阻尼管线，气密性好且流量稳定；采用公司研发生产的5A色谱柱子，技术创新与产品质量既保障又可靠；采用双中心切割系统，目的放空主体成份，尽可能地确保基线平稳；采用十通阀正吹方式，特点是本系统的气路流量在阀体切换后变化小；采用不锈钢调节针阀，既可控制放空流量又可抑制空气的反渗；采用外部独立柱箱，使得不同的色谱柱子具有独立控温功能。超高纯气体中微量杂质分析的气相色谱检测方法，采用样品气二次的进样，主体成份在十通切换阀V I第一次进样预切分开H2，02，Ar，N2, CH4，CO的组份与第二次进样反吹C02，C2+，H20组份；再分离后切换进入氦离子检测器分析，具体步骤如下
A、切换阀VI采用正向进样与反吹的方式来改变气路流向并链接管路，利用第一柱子分离器对载I气路主体气中的组份分开并切换阀后气路改变流路将其他组份反吹到第一分子筛色谱柱去分离，由载2气路反向吹扫出余气体成份流入到第二柱子分离器；
B、切换阀VII对主体成份作第一中心切割，放空大部分的主峰，并依次将杂质组份放到第二分子筛色谱柱去分离；并控制好阀的多次切换时间将杂质组份降到基线上出峰，以提闻其检测灵敏度；
C、切换阀VIII作为第二切割中心，主要也是对反吹过来的组份进行二次切除其余主峰，放空不要的组份，如微量水份或硫化物，主要将C02或C2+在第二柱子分离器上得到分离；
D、切换阀VIV将第二分子筛色谱柱与第二柱子分离器上分离的杂质组份分别切换到氦离子检测器中去响应出峰。作为优选，第一次进样，包括如下步骤
a、切换VI十通阀载I气路串联定量管中的高纯氮样品气进入到第一柱子分离器预切柱子中预分离出H2、02/Ar、含N2主体峰、CH4、CO并放到第一分子筛色谱柱中去；
b、然后VI切换气路，载I气路反向进入到第一柱子分离器倒吹出余下的氮气及包含中的C02/C2+的余下组份；这时载2气路进入到第一分子筛色谱柱中去先分离出氮中的H2、02/Ar，放入到第二分子筛色谱柱(52)中去继续分离，等N2刚要出第一分子筛色谱柱时，则切换V II阀放空N2高峰，等扩散在N2中的CH4要出第一分子筛色谱柱时，则切换V II阀，放入CH4进入第二分子筛色谱柱中去分离；
C、同样地继续切换阀放空余N2，等扩散在N2中的CO要出第一分子筛色谱柱时则切换
VII阀，放入CO进入第二分子筛色谱柱中去分离；
d、每一次的放空N2时间下好调整到能 够将被分析N2中的CH4,CO由载3中的氦气稀释到基线上出峰；
e、第二分子筛色谱柱柱子分离出的H2、02/Ar、CH4、CO组份被VIV阀切换进入氦离子检测器中响应；这过程中第一柱子分离器倒吹出余下的氮气及包含中的C02/C2+的余下组份全部由V II阀切换放空掉。作为优选，第二次进样由外部事件时钟控制再次切换十通切换阀V I，载I气路串联定量管中的高纯氮样品气进入到第一柱子分离器预切柱子中预分离出H2、02/Ar、含N2主体峰、CH4、CO并放到第一第一分子筛色谱柱分子筛色谱柱中去，并由切换阀V II切换全部放空掉；然后控制切换阀V I切换气路，载I气路反向进入到第一柱子分离器倒吹出余下的氮气及包含中的C02/C2+的余下组份；由切换阀VIII放空吹出余下的氮气，等C02分离出第一柱子分离器(61)时切换切换阀V 111(3)放入到第二柱子分离器柱子中去分离C02或C2+组份，这时切换阀V IV提前作好切换C02或C2+进入氦离子检测器中响应。作为优选，二次进样反吹后的气路中针阀可用来调节切换阀V I阀中的载I与载2流速平衡一致，并使得切换阀VIV切换后进到氦离子检测器中流量相同，其基流变化不大。本发明通过十通切换阀与六通切换阀的正吹与反吹切换，中心切割的切换动作全部由系统反控色谱工作站来完成，各阀对应一个外部事件来控制，其动作的阶次也由事件编制程序执行，这样整体分析过程自动化控制，动作快速一致可靠，系统的数据重复性与准确性由稳定的流量气路和准确无误的阀切换来保证。


图I为本发明的气相色谱检测系统及方法流程示意图。图2为十通阀取样与反吹C02、C2+、H20等到第一柱子分离器示意图。图3为十通阀进样与预切H2、N2、CH4到第一分子筛色谱柱示意图。图4为切换阀V II第一切割中心放空第一分子筛色谱柱主峰与吹扫被检测峰进入到第二分子筛色谱柱中示意图。图5为切换阀V II第一切割中心将被检测峰放入到第二分子筛色谱柱中去分离示意图。图6为切换阀V III第二切割中心放空第一柱子分离器中余主峰及H20、C2+等。图7为切换阀V III第二切割中心切入C02或C2+到第二柱子分离器中分离。图8为切换阀V IV中H2、02、N2、CH4、C0切换进入到氦离子检测器中。图9为切换阀V IV中C02或C2+切换进入到氦离子检测器中。其中1一切换阀V I、2—切换阀V II、3—切换阀V III、4一切换阀V IV、8—氦离子检测器、9 一针阀、11 一阻尼管、21—阻尼管、31—阻尼管、41 一阻尼管、51—第一分子筛色谱柱、52—第二分子筛色谱柱、61—第一柱子分离器、62—第二柱子分离器、71—调节阀A、72—调节阀B、73—调节阀C。
具体实施例方式下面结合附图I至附图9与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述
实施例I 超高纯气体中微量杂质分析的气相色谱检测系统，包括载I、载2、载3、载4气路，切换阀V I I以及切换阀V II 2、切换阀VIII 3和切换阀V IV 4，十通吹扫气动切换阀V I I与六通吹扫气动切换阀V II 2之间设有第一分子筛色谱柱51 ;切换阀V II 2与切换阀V IV 4之间设有第二分子筛色谱柱52;切换阀V I I与切换阀V III 3之间设有针阀9，切换阀V III 3与切换阀V IV 4之间设有第二柱子分离器62。载气I、载气2、载气3、载气4全部用微孔管作阻尼后计算管线长度来定流量实践控制，这种方式气路流量稳定准确；可通过每5-lOcm长度的调整来计量2-3ml/min流量的微小变化。详见附图I。载I气路与切换阀V I I的④号接口连接、载2气路与切换阀V I I的⑦号接口连接；样品进口与切换阀V I I的①号接口连接，样品出口与切换阀V I I的②号接口连接，切换阀V I I的⑩号接口与③号接口通过管路连接，该管路上还设有定量管12;载I气路与切换阀V I I的④号接口连接，切换阀V I I的⑤号接口与⑨号接口连接的管路上设有第一柱子分离器61 ;针阀9的上端与切换阀V I I的⑧号接口连接，下端与切换阀VIII 4的①号接口连接；载2气路与切换阀V I I的⑦号接口连接；第一分子筛色谱柱51的一端与切换阀V I I的⑥号接口连接，另一端与切换阀V II 2的①号接口连接。载3气路与切换阀V II 2的③号接口连接；第二分子筛色谱柱52的一端与切换阀
VII 2的②号接口连接，另一端与切换阀V IV 4的③号接口连接；切换阀V II 2的④号接口与⑤号接口通过管路连接，切换阀V II 2的六号接口与调节阀A71连接。载4气路与切换阀V III 3的③号接口连接；切换阀V III 3的④号接口与⑤号接口通过管路连接，切换阀VIII 3的⑥号接口与调节阀B72连接；第二柱子分离器62的一端与切换阀V III 3的②号接口连接，另一端与切换阀V IV 4的①号接口连接。切换阀V IV 4的②号接口与氦离子检测器8连接，切换阀V IV 4的④号接口与⑤号接口通过管路连接，切换阀V IV 4的⑥号接口与调节阀C73连接。切换阀V I I为十通吹扫气动切换阀，切换阀V II、VIII、V IV 2、3、4为六通吹扫气动切换阀，载I、载2、载3、载4气路上分别设有阻尼管11、21、31、41。本发明中各气路排空和控制，采用不锈钢调节针阀9，特点一，能有效地调节与控制出气流量大小；特点二，可使气路形成正向朝外压力，确保空气无法反渗。气路连接件、管线与接头等全部采用VICI公司的Valco标准件；以确保超高纯气体分析气路泄漏额定值< l*10_8atm cc/sec。超高纯气体中微量杂质分析的气相色谱检测系统及方法，采用样品气二次的进样，主体成份在十通切换阀V I I第一次进样预切分开H2，02，Ar，N2, CH4，CO的组份与第二次进样反吹C02，C2+，H20组份；再分离后切换进入氦离子检测器8分析，具体步骤如下
A、切换阀V I I采用正向进样与反吹的方式来改变气路流向并链接管路，利用第一柱子分离器61对载I气路主体气中的组份分开并切换阀后气路改变流路将其他组份反吹到第一分子筛色谱柱51去分离，由载2气路反向吹扫出余气体成份流入到第二柱子分离器62 ；
切换阀V I I采用正向进样与反吹方式的来改变气路流向并链接管路，主体成份由载I气路正向进样后在第一柱子分离器61预分离H2，02/Ar, N2, CH4，CO的组份放入到第一分子筛色谱柱51分离；然后，由载2气路反向吹扫出余气体成份流入到第二柱子分离器62分离C02组份,如图2、3所示。B、切换阀V II 2对主体成份作第一中心切割，放空大部分的主峰，并依次将杂质组份放到第二分子筛色谱柱52去分离；并控制好阀的多次切换时间将杂质组份降到基线上出峰，以提高其检测灵敏度；
切换阀V II 2作为第一切割中心，阀前后各串联一支5A分子筛色谱柱子即第一分子筛色谱柱51与第二分子筛色谱柱52，第一分子筛色谱柱51用来预分离及放空大部分主体峰，余下少量主体峰在包含的杂质峰被相对地几次放空与放入第二分子筛色谱柱52来分离杂 质峰，使分析的杂质峰回到水平基线上，提高杂质峰的检测灵敏度。如附图4、5所示。C、切换阀VIII 3作为第二切割中心，主要也是对反吹过来的组份进行二次切除余其主峰，放空不要的组份，如微量水份或硫化物，主要将C02或C2+在第二柱子分离器62上得到分离；
采用了 V III六通阀作为第二切割中心，特点是阀前串联一只阻尼用的精密不锈钢调节针阀，等同于色谱柱的阻力，V III阀后串联一支第二柱子分离器62专用来分离C02，也可用来分离C2+ ；V III阀作用是放空不要的被扩散在第一柱子分离器61内而又反吹出的余主体及其组份如微量水份或硫化物等。详见附图6、7阀切换示意图。D、切换阀V IV 4将第二分子筛色谱柱52与第二柱子分离器62上分离的杂质组份分别切换到氦离子检测器中去响应出峰。采用了 V IV六通阀来切换第一分子筛色谱柱51柱子分离出的H2，02/Ar，N2，CH4，CO组份与第二柱子分离器62柱子分离出的C02或C2+组份进入氦离子检测器8响应，从而测出各杂质成份的信号值。详见附图8、9阀切换示意图。所述的十通与六通切换阀均采用VICI公司吹扫型Valco标准气动阀，其主要特征是在腔体内设计正压式的吹扫气保护气路，确保阀体转子在切换气路时机械密封造成的间隙有的空气无法反渗扩散进入，保护气的正压完全割离载气与空气可能的接触性；确保阀体孔与孔的切换只是在载气之间进行。第一次进样，包括如下步骤
a、切换V I十通阀载I气路串联定量管12中的高纯氮样品气进入到第一柱子分离器61预切柱子中预分离出H2、02/Ar、含N2主体峰、CH4、CO并放到第一分子筛色谱柱51中去；如图3所示。b、然后V I切换气路，载I气路反向进入到第一柱子分离器61倒吹出余下的氮气及包含中的C02/C2+的余下组份；这时载2气路进入到第一分子筛色谱柱51中去先分离出氮中的H2、02/Ar，放入到第二分子筛色谱柱52中去继续分离，等N2刚要出第一分子筛色谱柱51时，则切换V II阀放空N2高峰，等扩散在N2中的CH4要出第一分子筛色谱柱51时，则切换V II阀，放入CH4进入第二分子筛色谱柱52中去分离；
C、同样地继续切换阀放空余N2，等扩散在N2中的CO要出第一分子筛色谱柱51时则切换V II阀，放入CO进入第二分子筛色谱柱52中去分离；
d、每一次的放空N2时间下好调整到能够将被分析N2中的CH4,CO由载3中的氦气稀释到基线上出峰；
e、第二分子筛色谱柱52柱子分离出的H2、02/Ar、CH4、CO组份被VIV阀切换进入氦离子检测器8中响应；这过程中第一柱子分离器61倒吹出余下的氮气及包含中的C02/C2+的余下组份全部由V II阀切换放空掉。第二次进样由外部事件时钟控制再次切换十通切换阀V I 1，载I气路串联定量管12中的高纯氮样品气进入到第一柱子分离器61预切柱子中预分离出H2、02/Ar、含N2主体峰、CH4、CO并放到第一第一分子筛色谱柱51分子筛色谱柱51中去，并由切换阀V II 2切换全部放空掉；然后控制切换阀V I I切换气路，载I气路反向进入到第一柱子分离器61倒吹出余下的氮气及包含中的C02/C2+的余下组份；由切换阀VIII 3放空吹出余下的氮气，等C02分离出第一柱子分离器61时切换切换阀V III 3放入到第二柱子分离器62柱子中去分离C02或C2+组份，这时切换阀V IV 4提前作好切换C02或C2+进入氦离子检测器8中响应。二次进样反吹后的气路中针阀9可用来调节切换阀V I I阀中的载I与载2流速平衡一致，并使得切换阀V IV 4切换后进到氦离子检测器中流量相同，其基流变化不大。
以下我们通过对超高纯氮气(99. 9999%)的杂质组份分析来实施本方法，达到对超高纯氮气检测的目的；其实施过程如下仪器第一次自动采样切换V I十通阀载I气路串联Iml定量管中的高纯氮样品气进入到第一柱子分离器61预切柱子中预分离出H2、02/Ar、含N2主体峰、CH4、C0并放到第一支第一分子筛色谱柱51中去；然后V I切换气路载I气路反向进入到第一柱子分离器61倒吹出余下的氮气及包含中的C02/C2+的余下组份，C2+主要为烷烃与烯烃；这时载2气路进入到第一分子筛色谱柱51中去先分离出氮中的H2、02/Ar,放入到第二支第二分子筛色谱柱52中去继续分离，等N2刚要出第一分子筛色谱柱51贝U切换V II阀放空N2高峰，等扩散在N2中的CH4要出第一分子筛色谱柱51时则切换V II阀，放入CH4进入第二分子筛色谱柱52中去分离；同样地继续切换阀放空余N2，等扩散在N2中的CO要出第一分子筛色谱柱51时则切换V II阀，放入CO进入第二分子筛色谱柱52中去分离；每一次的放空N2时间下好调整到能够将被分析N2中的CH4、CO由载3中的氦气稀释到基线上出峰；第二分子筛色谱柱52柱子分离出的H2、02/Ar、CH4、CO组份被V IV阀切换进入TOHID氦离子检测器中响应；这过程中第一柱子分离器61倒吹出余下的氮气及包含中的C02/C2+的余下组份全部由V II阀切换放空掉。总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
权利要求
1.超高纯气体中微量杂质分析的气相色谱检测系统，包括载I、载2、载3、载4气路，切换阀V I (I)以及切换阀V II (2)、切换阀V 111(3)和切换阀V IV (4)，其特征在干切換阀V I (I)与切换阀V II (2)之间设有第一分子筛色谱柱(51);切换阀V II (2)与切换阀V IV(4)之间设有第二分子筛色谱柱(52);切换阀V I (I)与切换阀VIIK3)之间设有针阀(9 )，切换阀V III (3 )与切换阀V IV (4)之间设有第二柱子分离器(62 )。
2.根据权利要求I所述的超高纯气体中微量杂质分析的气相色谱检测系统，其特征在于载I气路与切换阀V I (I)的④号接ロ连接、载2气路与切换阀V I (I)的⑦号接ロ连接；样品进ロ与切换阀V I (I)的①号接ロ连接，样品出口与切换阀V I (I)的②号接ロ连接，切换阀V I (I)的⑩号接ロ与③号接ロ通过管路连接，该管路上还设有定量管(12);载I气路与切换阀V I (I)的④号接ロ连接，切换阀V I (I)的⑤号接ロ与⑨号接ロ连接的管路上设有第一柱子分离器(61);针阀(9)的上端与切换阀V I (I)的⑧号接ロ连接，下端与切换阀V 111(4)的①号接ロ连接；载2气路与切换阀V I (I)的⑦号接ロ连接；第一分子筛色谱柱(51)的一端与切换阀V I (I)的⑥号接ロ连接，另一端与切换阀V II (2)的①号接ロ连接。
3.根据权利要求I所述的超高纯气体中微量杂质分析的气相色谱检测系统，其特征在于载3气路与切换阀V II (2)的③号接ロ连接；第二分子筛色谱柱(52)的一端与切换阀V II (2)的②号接ロ连接，另一端与切换阀V IV (4)的③号接ロ连接；切换阀V II (2)的④号接ロ与⑤号接ロ通过管路连接，切换阀VII (2)的六号接ロ与调节阀A (71)连接。
4.根据权利要求I所述的超高纯气体中微量杂质分析的气相色谱检测系统，其特征在于载4气路与切换阀V III (3)的③号接ロ连接；切换阀V III (3)的④号接ロ与⑤号接ロ通过管路连接，切换阀VIIK3)的⑥号接ロ与调节阀B (72)连接；第二柱子分离器(62)的一端与切换阀V 111(3)的②号接ロ连接，另一端与切换阀V IV (4)的①号接ロ连接。
5.根据权利要求I所述的超高纯气体中微量杂质分析的气相色谱检测系统，其特征在于切换阀VIV(4)的②号接ロ与氦离子检测器(8)连接，切换阀VIV(4)的④号接ロ与⑤号接ロ通过管路连接，切换阀VIV (4)的⑥号接ロ与调节阀C (73)连接。
6.根据权利要求I所述的超高纯气体中微量杂质分析的气相色谱检测系统，其特征在干所述的切换阀V I (I)为十通吹扫气动切换阀，切换阀V II、VIII、VIV(2、3、4)为六通吹扫气动切換阀，载I、载2、载3、载4气路上分别设有阻尼管(11、21、31、41)。
7.超高纯气体中微量杂质分析的气相色谱检测方法，其特征在于，采用样品气二次的进样，主体成份在十通切换阀V I (I)第一次进样预切分开H2，02，Ar，N2, CH4，CO的组份与第二次进样反吹C02，C2+，H20组份；再分离后切换进入氦离子检测器(8)分析，具体步骤如下 A、切换阀VI (I)采用正向进样与反吹的方式来改变气路流向并链接管路，利用第一柱子分离器(61)对载I气路主体气中的组份分开并切换阀后气路改变流路将其他组份反吹到第一分子筛色谱柱(51)去分离，由载2气路反向吹扫出余气体成份流入到第二柱子分离器(62)； B、切换阀VII (2)对主体成份作第一中心切割，放空大部分的主峰，并依次将杂质组份放到第二分子筛色谱柱(52)去分离；并控制好阀的多次切换时间将杂质组份降到基线上出峰，以提高其检测灵敏度；C、切换阀viii(3)作为第二切割中心，主要也是对反吹过来的组份进行二次切除其余主峰，放空不要的组份，如微量水份或硫化物，主要将C02或C2+在第二柱子分离器(62)上得到分离； D、切换阀VIV (4)将第二分子筛色谱柱(52)与第二柱子分离器(62)上分离的杂质组份分别切換到氦离子检测器中去响应出峰。
8.根据权利要求7所述的超高纯气体中微量杂质分析的气相色谱检测方法，其特征在于，第一次进样，包括如下步骤 a、切換VI十通阀载I气路串联定量管(12)中的高纯氮样品气进入到第一柱子分离器(61)预切柱子中预分离出H2、02/Ar、含N2主体峰、CH4、CO并放到第一分子筛色谱柱(51)中去； b、然后VI切换气路，载I气路反向进入到第一柱子分离器(61)倒吹出余下的氮气及包含中的C02/C2+的余下组份；这时载2气路进入到第一分子筛色谱柱(51)中去先分离出氮中的H2、02/Ar，放入到第二分子筛色谱柱(52)中去继续分离，等N2刚要出第一分子筛色谱柱(51)吋，则切换V II阀放空N2高峰，等扩散在N2中的CH4要出第一分子筛色谱柱(51)吋，则切换V II阀，放入CH4进入第二分子筛色谱柱(52)中去分离； C、同样地继续切换阀放空余N2，等扩散在N2中的CO要出第一分子筛色谱柱(51)时则切換V II阀，放入CO进入第二分子筛色谱柱(52)中去分离； d、每一次的放空N2时间下好调整到能够将被分析N2中的CH4,CO由载3中的氦气稀释到基线上出峰； e、第二分子筛色谱柱(52)柱子分离出的H2、02/Ar、CH4、CO组份被VIV阀切换进入氦离子检测器(8)中响应；这过程中第一柱子分离器(61)倒吹出余下的氮气及包含中的C02/C2+的余下组份全部由V II阀切换放空棹。
9.根据权利要求7所述的超高纯气体中微量杂质分析的气相色谱检测方法，其特征在干第二次进样由外部事件时钟控制再次切換十通切换阀V I (1)，载I气路串联定量管(12)中的高纯氮样品气进入到第一柱子分离器(61)预切柱子中预分离出H2、02/Ar、含N2主体峰、CH4、C0并放到第一 5A1分子筛色谱柱(51)中去，并由切换阀V II (2)切换全部放空棹；然后控制切换阀V I (I)切换气路，载I气路反向进入到第一柱子分离器(61)倒吹出余下的氮气及包含中的C02/C2+的余下组份；由切换阀V 111(3)放空吹出余下的氮气，等C02分离出第一柱子分离器(61)时切换切换阀V 111(3)放入到第二柱子分离器(62)柱子中去分离C02或C2+组份，这时切换阀V IV (4)提前作好切换C02或C2+进入氦离子检测器(8)中响应。
10.根据权利要求7所述的超高纯气体中微量杂质分析的气相色谱检测方法，其特征在干二次进样反吹后的气路中针阀(9)可用来调节切换阀V I (I)阀中的载I与载2流速平衡一致，并使得切换阀V IV(4)切换后进到氦离子检测器中流量相同，其基流变化不大。
全文摘要
本发明涉及气相色谱仪检测设备和检测技术，尤其涉及超高纯气体中微量杂质分析的气相色谱检测系统及方法。切换阀VⅠ(1)与切换阀VⅡ(2)之间设有第一分子筛色谱柱(51)；切换阀VⅡ(2)与切换阀VⅣ(4)之间设有第二分子筛色谱柱(52)；切换阀VⅢ(3)与切换阀VⅣ(4)之间设有第二柱子分离器(62)。采用样品气二次的进样方式，主体成份在十通切换阀VⅠ(1)第一次进样预切与第二次进样反吹；再分离后切换进入氦离子检测器(8)分析。本发明通过各阀来控制，其动作的阶次也由事件编制程序执行，整体分析过程自动化控制，动作快速一致可靠，系统的数据重复性与准确性由稳定的流量气路和准确无误的阀切换来保证。
文档编号G01N30/88GK102628846SQ201210115679
公开日2012年8月8日 申请日期2012年4月19日 优先权日2012年4月19日
发明者李聪 申请人:杭州克柔姆色谱科技有限公司