Аэрозольно-ионизационные газоанализаторы. 
Экологический мониторинг

Аэрозольно-ионизационные газоанализаторы относятся к радиоизотопным приборам газового анализа, в которых измеряется УЭП газов, подвергаемых воздействию ионизирующего излучения. Чувствительным элементом этих приборов является проточная ионизационная камера, имеющая аили p-источник для ионизации газа. Мерой концентрации контролируемого компонента среды служит сила ионизационного тока.

Особенность таких анализаторов состоит в том, что в них контролируемый компонент предварительно избирательно переводится в аэрозольное состояние. При этом число образующихся аэрозольных частиц, т. е. ток, пропорционально концентрации контролируемого компонента. Высокая чувствительность ионизационной камеры к появлению в ней аэрозолей определяет преимущественное использование аэрозольно-ионизационных газоанализаторов для контроля микропримесей.

Появление в ионизационной камере твердых или жидких аэрозольных частиц диаметром 10~⁹— 10^_б м сопровождается интенсивной адсорбцией этими частицами газовых ионов. Образующиеся большие и тяжелые ионы имеют малую подвижность, что способствует рекомбинации и значительному снижению тока.

Ионизационный ток камеры I равен.

где /₀ — начальная сила тока; N — постоянная Брнкарда, определяемая вероятностью осаждения газовых ионов на аэрозольных частицах в газе; т — время «жизни» газовых ионов внутри камеры; г — средний радиус аэрозольных частиц.

С помощью ионизационной камеры можно обнаруживать аэрозольные частицы с концентрацией до 10~⁷—10~⁶ мг/л. Это свойство используют также в анализаторах запыленности воздуха — ионизационных пылемерах и противопожарных дымомерах.

Для использования в аэрозольно-ионизационных газоанализаторах наиболее пригодны следующие способы избирательного перевода газовых примесей в аэрозоли:

• • химическая реакция газообразных веществ, например с образованием хлористого аммония — NH₃ + HCl = NH₄Cli;
• • пиролиз анализируемого газового компонента, например с образованием мелкодисперсных частиц металла — РЬ (С₂Н₂)₄ —" С0₂ + Н₂0 + Pb4;
• • сочетание пиролиза или каталитической реакции с последующей химической реакцией.

Возможны и другие способы образования аэрозолей.

На рис. 8.13 показана схема аэрозольно-ионизационного газоанализатора.

Рис. 8.13. Схема аэрозольно-ионизационного газоанализатора.

В проточную ионизационную камеру 2, где находится источник излучения 1 и коллектор ионов 3, поступает анализируемый газ. Одновременно в камеру вводят пары соответствующего химического реагента, в результате чего определяемый компонент переходит в аэрозоль. Ионизационный ток создает падение напряжения на резисторе R, которое усиливается усилителем 4 и поступает на вторичный прибор 5.