高灵敏度脉冲放电电离检测器（PDHID）与可调压力样品引入装置相关联，用于分析冷中子源焓制冷系统中的氢杂质，这使得难以分析坩埚中的氢气痕迹。精度，相对标准偏差RSD关键词：PDHID;冷中子源;气相色谱;氢;可调压力注射装置识别代码：A产品号：1674-5124（2015）03-0034-03引言在反应堆上建造的冷中子源装置使用液态氢作为调节剂低温使低能冷冷中子（0.1至5meV）的反应堆中的热中子减速。热中子相比，冷中子具有更强的波动特性，是研究原子水平物质结构和微观运动的理想工具之一，在许多领域如新的中子。
　　料，生命科学和凝聚态物理。有广泛的应用。冷系统是冷中子源的中心系统之一。

　　
　　温涡轮膨胀机压缩机的运行需要使用高纯度的氦气（99.999％）。别是，氦气中氢的体积浓度<5ml / m 2。而，在冷中子源的冷却操作期间，氦制冷系统中的低温吸附器引起氢杂质浓度的变化。冷源运行之前和之后，有必要对坩埚中的氢浓度进行分析，以验证它是否满足冷源的操作要求，否则吸附器处于低温和必须清洁和净化坩埚制冷系统。统的热导检测器（TCD）具有很大的通用性，但灵敏度是有限的，这是难以测量微量氢在creuset.Si测量是通过富集的方法制得的低浓度温度，消耗大量的样气，难以采样和分析。不符合冷中子源装置的安全要求。冲放电电离解码解码器（PDHID）是近年来开发的一种多功能，非破坏性，非放射性检测器，可对所有物质作出积极反应并可使用。定痕量杂质，如H2，O2，Ar，N2，CO，CO2，CH4等在天然气。文采用PDHID探测器分析冷中子源焓制冷系统中的氢杂质，确定标准曲线，标准偏差，总测量不确定度和极限值。测也被分析。
　　有可调压力注射装置的PDHID检测器的线性范围窄，并且在高浓度测量样品时存在非线性效应，这影响测量的准确性。时，PDHID检测器具有高灵敏度和响应性，在分析高浓度样品时容易过载，重复过载会降低PDHID检测器的性能。过调节注射压力可以调节样品注射量以适应不同的样品浓度，使其在PDHID检测器的线性范围内。

　　析高浓度（> 300 ml /m²？）的样品时，降低注射压力以降低响应值并保护PDHID检测器免受过载;当分析超低浓度（<1 ml /m²？）的样品时，对于相应的低超声浓度的标准气体的制备是非常不确定的，可以增加注射压力，响应值可以增加，最后，可以用注射压力进行归一化计算，这将大大提高测量结果的准确性。本文中，可调压力注射装置设计用于促进注射，冷库工程采样环和注射管线由真空泵抽空，注射压力由压力调节器调节。过压力传感器测量压力和注射压力。于注射压力的差异，样品环中待测样品的绝对质量不同，相应的响应值也不同，因此测得的峰面积结果归一化为标准大气压（1.0xlOPa）。
　　调压力样品引入装置的示意图如图1所示。于测量色谱条件的测量仪器和仪器气相色谱仪：Bruker 456-GC，Bruker，USA;检测器：H PDHID脉冲放电电离检测器，瑞尚VALCO;柱：CP-Molsieve PLOT SA分子筛毛细管柱，25 mx0.53 mm x50μm，Vanan，USA;注射系统：惰性哈氏合金六通保护阀结合可调压力注射装置;载气：高纯肼（99.999％），经两级净化器净化，载气纯度99.999％以上;数据处理系统：MSWORKSTATION8工作站。谱条件柱温：70°C; PDHID检测器温度：120°C;注射量：1 ml，1：3分配比，毛细管柱流速：16.7 ml / min。量结果与分析可调压力注射装置的性能测试测量了同一标准气体的峰面积（氦气中氢气的体积浓度为99.999％，高纯度氦气为在不同的注射压力下，5 mL /m²）。量结果如表1所示。1表明，相同标准气体的氢响应​​峰面积在不同的注入压力下是不同的，但相对峰面积是不同的。准化为1.0 OxlOPa压力几乎相同，相对标准偏差为0.32％。以看出，所设计的压力注射装置具有高压精度，满足精密测量的要求。PDHID重复性分析测量了高纯度铈（99.999％）中标准氢气体积浓度0.95，5，29.5，102.5，200，297ml / m 2。种浓度的标准气体连续注入6次。录每次注射后氢峰的峰面积，并计算RSD相对标准偏差以验证PDHID检测器的重复性。个标准气体浓度测量的RSD相对标准偏差如表2所示。

　　以看出，每个重复体积标准气体注入测量的RSD相对标准偏差小于1％，这表明PDHID检测器测量的可重复性非常好。确定性分析气相色谱测量结果的不确定性来源主要包括：u1标准气体制备的不确定性，背景噪声引入的u2不确定性，测量结果的u3不确定性。准气体采用称重法制备，不确定度为2％，PDHID检测器引入的基本噪声不确定度为0.5％，仪器测量结果的不确定度为测得的相对标准偏差为29.5 mL / m。氦气标准氢气的测量结果为例，RSD = 0.87％。合成相对不确定度为2.24％。过取表2中不同体积浓度的标准气体的氢峰面积的平均值和相应的氢浓度获得标准曲线，以获得两者之间的标准曲线，如图2所示。2.我们能否看到标准氢曲线在0.95到297 ml / m范围内不是完全线性的？不同体积浓度范围的分割计算在0.95和102.5 mL / m 2之间，相关系数r = 0.9998;在0.95-200 mL / m 2时，相关系数r = 0.9917;在0.95-297 mL / m 2时，相关系数r = 0.9740。以看出，PDHID检测器在低体积浓度范围（<100 mL / m 2）内是线性的，并且外标法可用于定量分析氦气中的痕量氢。着氢气体积浓度进一步增加，响应值偏离线性范围至不同程度。
　　于PDHID检测器是一种高灵敏度检测器，当测量约300 mL /m²的样品时，对氢的峰值响应稍有偏移，而体积浓度较高的样品则不能不再直接测量，否则探测器将过载，这将导致测量误差增加。（较低）并将改变PDHID探测器的性能。于测定高体积浓度（> 300 ml /m²？）的氢气样品，与可调压力注射装置相关联，以降低注射压力，使注入量在标准测量曲线的线性范围，然后根据注射压力测量结果的转换可以提高测量的准确性，同时保护PDHID检测器免受过载。PDHID检测限的基本噪声介于0.15和0.2 mV之间。果计算出与仪器基本噪声响应值对应的分量，则检测限为由PDHID检测器测量的氢为10μL/ m 2，即TCD的检测极限值。了104倍。
　　源样品的分析在冷源冷却操作之前，在低温下对吸附器进行真空清洁，从氦制冷系统中净化液氮并在制冷系统中单独取样氦气和吸附器在低温下;在冷源制冷操作中完成后，还在相应位置取样并获得总共6个样品。PDHID检测器连续注射每个样品3次，并将测量结果归一化至1.0×10OPa的压力，并通过组合标准曲线计算样品的浓度。量结果示于表3中。
　　样品的数量是奇数，它是制冷系统的样品，偶数是低温下吸附器的样品）。测量结果中，除冷源冷却过程中采集的超低体积浓度样品外，峰值响应面积较小，因此RSD相对标准偏差略高。他测量结果的RSD小于1％，测量精度高。

　　以看出的是氢的中和前的源的操作之后的焓制冷系统的变化体积浓度froide.Après操作，的氢的体积增加浓度的端部，并且有必要纯化再次将制冷系统和吸附器在低温下取出并分析氢气的体积浓度。果它符合冷源操作的要求。冷源制冷操作中，存在于氦制冷系统中的氢在低温下被吸附器的活性炭吸附。此，氦制冷系统和低温吸附器中的氢浓度极低。量结果反映了PDHID探测器的极高灵敏度。3是样品4的分析色谱图（在冷源制冷操作中的低温吸附器取样，氢气体积浓度为15μL/ m 2）。据检测限的定义，可以看出氢响应接近PDHID检测器。低检测限可直观地证明PDHID检测器的高灵敏度。论采用高灵敏度脉冲放电PDHID电离检测器分析冷中子源制冷系统中的氢杂质，解决了痕量分析难的问题。中的氢。得的标准曲线在低浓度范围（<100 ml /m²）内具有良好的相关系数r = 0.9998，线性良好。RSD相对标准偏差用于确定重复性"
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