气相色谱仪检测器概述（一）
理想的气相色谱仪检测器应能瞬间真实地反映色谱柱流出的载气中组分的存在及其量的快速变化。
一、希望在无组分流出即仅有载气通过检测器时，其响应信号曲线（基线）是稳定而无波动的，于是有噪声和漂移的要求。
二、希望痕量组分进入检测器就有响应，于是有灵敏度和检测下限的要求。
三、希望在某些情况下对所有进入检测器的组分均有响应，而在另一些情况下仅对某种化合物有响应，于是有通用性和选择性的要求。
四、希望保持毛细管柱的分离效能，于是有柱后谱带不展宽的要求。
五、希望十分窄的谱带快速通过检测器时峰形不失真，于是有检测器响应时间的要求。
六、希望定量准确、可靠，于是有相对响应因子、线性和线性范围的要求等。
热导池检测器
热导池检测器（TCD）是基于不同物质的导热系数不同进行检测的，是目前应用zui广泛的气相色谱仪检测器。
一、工作原理：
热导池检测器主要利用以下三个条件达到检测目的：
1、被测组分和载气的导热系数不同。
2、热敏元件电阻值与温度之间存在一定关系。
3、利用惠斯登电桥原理检测流经被测组分的变化。
当热导池只有载气通过时，载气从两个热敏元件上带走的热量相同，两个热敏元件的温度变化相同，其电阻值变化也相同，电桥处于平衡状态。当进入被测组分后，裁气流经参考池，裁气带着被测组分流经测量池，由于被测组分与载气组成的混合气体的导热系数不同，从两个热敏元件上带走的热量不同，两个热敏元件的温度变化不同，其电阻值变化也不同，从而使得电桥失去平衡，记录器上就有信号产生。
二、结构：
TCD由热敏元件和池体组成。
1、热敏元件：
热敏元件是TCD的感应元件，可以是热敏电阻或热丝，其电阻值随温度的变化而变化。
参考臂仅允许纯载气通过，测量臂是携带被测组分的载气流过。
（1）热敏电阻：
热敏电阻是由锰、镍和钴等氧化物半导体制成直径约为0.1～1mm的小珠，密封在玻玻壳内。
1）优点：
①热敏电阻阻值大（5～50kΩ），温度系数大，灵敏度相当高，可作μg/g级痕量分析。
②热敏电阻体积小，可制成直径为0.25mm的小球，池腔体积可小至50μL。
③热敏电阻对载气流波动不敏感，耐腐蚀，抗氧化。
2）缺点：
①热敏电阻TCD的响应值随温度的增加而快速下降，通常热敏电阻要在120℃以下使用，使用范围受到极大限制。
②与热丝相比，热敏电阻的温度系数大，其响应值对温度的变化十分敏感。因此，热敏电阻的稳定性差，特别是在程序升温分析时尤为突出。
③热敏电阻对还原条件十分敏感，不能用H2作载气。
目前，只有在低温痕量分析和需小池体积配毛细管柱时，才用热敏电阻作热敏元件。
（2）热丝：
1）对热丝的要求：
①电阻率高，可在相同长度内得到高电阻值。
②电阻温度系数大，通桥电流加热后可得到高电阻值。
③强度好。
④耐腐蚀，抗氧化。
①和②是为了获得高灵敏度，同时热丝体积小，可缩小池体积，制作微型热导池（μ－TCD）。③和④是为了获得高稳定性。
2）热丝材质：
①钨丝：钨丝电阻率低，灵敏度难以提高。强度差，高温下易氧化，使噪声增加，信噪比下降。
②铼钨丝：铼钨丝与钨丝相比，电阻率高，电阻温度系数略低。拉断力显著提高，高温特性好，性能稳定，但仍存在高温下易氧化的问题。
目前高性能TCD均用铼钨丝，铼钨丝有纯钨加铼合金丝和掺杂钨加铼合金丝两种系列。在电阻率、加工成型和高温强度等方面，后者均优于前者，在相同结构设计和操作条件下，选用后者可获得较高电阻值。掺杂钨加铼合金丝的电阻值和灵敏度均随掺铼量的增加而提高。
3）铼钨丝的安装：
①先在支架上焊未镀金铼钨丝，经严格清洗后，再在电解槽中将铼钨丝镀金。虽然其阻值下降约11%，在相同桥电流下灵敏度下降约30%，但其耐腐蚀性和性抗氧化性显著提高，兼顾了灵敏度和稳定性。
②先镀金，再将镀金铼钨丝焊至支架上。效果较差。
2、池体：
池体是一个内部加工成池腔和孔道的金属体。
（1）池体材质：
池体材料早期多为铜，铜热传导性能好，但耐腐性能差，近年已被不锈钢取代。
（2）池体积：
通常将池腔和孔道的总体积称为池体积。早期TCD的池体积多为500～800μL，后减小至100～500μL，适用于填充柱。近年来发展的μ－TCD的池体积小于100μL，有的为3.5μL，适用于毛细管柱。
（3）气路形式：
1）普通TCD：
有直通式、扩散式和半扩散式。
①直通式：
载气流动方式：全部直接通过热丝。
气流波动影响：大。
时间常数：＜1s。
灵敏度：高。
②扩散式：
载气流动方式：扩散至热丝。
气流波动影响：小。
时间常数：5～10s，响应慢。
灵敏度：低于直通式。
③半扩散式：
载气流动方式：部分直接通过，部分扩散至热丝。
气流波动影响：中。
时间常数：介于二者之间。
灵敏度：低于直通式。
2）μ－TCD：
由于μ－TCD的池体积已小至几微升甚至200nL，μ－TCD中载气流动方式已不象普通TCD那样明显，基本上可分为直通式和准直通式两种。
μ－TCD可直接与毛细管柱相连，基本不会造成峰展宽。在灵敏度允许的情况下，适当加尾吹气，对改善峰形十分有利。
μ－TCD的池体积虽小，但为使其工作稳定，池体还应有适当的质量，以保证恒温效果，使基线稳定。
