FID结构-喷嘴内径和材料

FID通常用一不锈钢外壳，将喷嘴、收集极、极化极及点火线圈等密封在内，留一出口排出燃烧产物.

FID的性能决定于电离效率和收集效率，前者主要与氮氢比有关，后者与FID的结构喷嘴内径、收集极、极化极的形状和位置、极化电压等以及样品浓度有关，这里讨论与结构有关的内容.

（一）喷嘴内径和材料

对填充柱通常喷嘴内径在0.5mm左右，这是扩散焰决定的。因为此内径时，载气和氢气混合后从喷嘴流出的速度，与氧从四周向火焰内扩散的速度达最佳配合。喷嘴内径减小，灵敏度偏高，但线性范围变窄；反之亦然。对毛细管柱，喷嘴内径以0.25mm为佳。这时，灵敏度高，响应时间常数小至50ms，峰形不失真。

喷嘴材料可用不锈钢、铂、陶瓷和石英。不锈钢和铂喷嘴，下端都要与地良好绝缘。目前应用较多的是后两种，特别是石英。因它们化学惰性和电绝缘性均好。在陶瓷（石英）管顶端加一金属帽即成喷嘴.

此喷嘴可避免样品与热金属接触，降低组分，特别是极性或化学活泼性组分的催化、吸附作用，使峰形正常、噪声小。

（二）电极形状和位置

极化极可用铂金、不锈钢或镍合金制作，多为圆形，并和喷嘴在同一平面。极化极低于喷嘴，灵敏度下降；反之，响应值虽可提高，但噪声亦增大。

收集极多用不锈钢制作，形状有多种，早期的有些已淘汰。目前最常用的是圆筒形，它在火焰喷嘴上方与喷嘴同轴安置。圆筒直径6-10mm，长20-60mm。

收集极和喷嘴必须有极好的绝缘，因在100V电压时，即使有的漏电电阻，也能产生10nA的基线偏移。聚四氟乙烯绝缘电阻可达，但要求绝缘点离热源远些。高纯陶瓷绝缘电阻可达，且可耐300℃高温。所有绝缘表面均要求洁净。

收集极和极化极之间的距离一般为0-6mm。过低收集极过热，易产生热电子，增大噪声；过高，离子流到达电极的时间长，正、负离子再结合的几率大，收集效率降低。

（三）极化电压

在收集极和极化极之间，加一极化电压，即可形成一电场，使火焰中形成的正、负离子能彼此分开而被有效地收集。实验表明，不同形状收集极的收集效率不同。

为圆筒收集极电场分布示意图。此电场分布最重要的特征是：在收集极下部电场最强；在收集极内部离喷嘴距离越远，其电场越弱。这就是说FID中产生的大部分离子和电子，是在收集极的下部收集的。

因FID中为气相电离，因此有等浓度的正、负离子形成。在设计良好的FID中，当极化电压从负到正变化时，其电离电流对极化电压的曲线是对称的.因此，有些商品FID是收集正离子，而另一些是收集负离子，其性能都相当。极化电压一般为150-350V。点火一般用镍铬丝作点火线圈，接3-5V交流电源，点火时通电，线圈发红即可。