FR2464472A1 - Procede et dispositif pour ioniser des especes chimiques, et detecteur pour identifier les especes ionisees - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DETECTEUR A PHOTO-IONISATION ET SA SOURCE DE RAYONS ULTRAVIOLETS. CE DETECTEUR COMPREND : UN TUBE A DECHARGE EN ATMOSPHERE GAZEUSE 2 QUI EST EXCITE PAR UN COURANT DE FREQUENCE RADIOELECTRIQUE, TRAVERSANT UN INDUCTEUR 8, CONCENTRIQUE A 2; UNE CHAMBRE PLATE 25 OU LES RAYONS ULTRAVIOLETS, PRODUITS DANS 2, PENETRENT PAR UNE FENETRE TRANSPARENTE 4; DES ELECTRODES, RACCORDEES PAR DES CONDUCTEURS 53, 56 A UNE SOURCE DE TENSION CONTINUE ELEVEE 52, ET A UN CIRCUIT APPROPRIE DE DETECTION DES IONS, FORMES DANS LES ESPECES CHIMIQUES A DETECTER, QU'UN GAZ PORTEUR ENTRAINE A TRAVERS LA CHAMBRE 25. L'INVENTION EST APPLICABLE A LA DETECTION D'ESPECES CHIMIQUES IONISABLES.

Description

L'invention concerne un procédé et un appareil pour la détection d'espèces

chimiques ionisées dans un gaz porteur, et, plus particulièrement, une source de rayonnement perfectionnée, permettant de produire des rayons ionisants dans un détecteur à photoionisation,

ainsi qu'un procédé perfectionné d'irradiation d'une cham-

bre d'ionisation, permettant de produire une ionisation

plus efficace d'au moins certaines des espèces chimiques.

On connaît des détecteurs à photoionisation,

utilisables avec une colonne de chromatographie gazeuse.

Des rayons ultraviolets y sont concentrés dans une cham-

bre d'ionisation, qui reçoit le produit de sortie de la colonne. Ce produit de sortie est formé d'un gaz porteur et des espèces chimiques à étudier. L'énergie photonique

des rayons est à un niveau choisi pour ioniser sélecti-

vement les espèces à détecter plutôt que le gaz porteur.

Cette ionisation est détectée par un circuit électrique, relié à des électrodes placées dans la chambre de manière

à permettre une lecture directe et, en même temps, à ac-

tionner un enregistreur graphique.

Dans la chromatographie gazeuse, le gaz porteur

s'écoule de façon continue à travers l'appareil, traver-

sant d'abord la colonne chromatographique, et ensuite la chambre d'ionisation. On introduit dans le courant de gaz porteur un diluant, gazeux ou liquide, contenant les espèces chimiques ionisables à étudier, de façon qu'elles

soient entrainées à travers la colonne pour éluer à dif-

férentes vitesses. Il en résulte une séparation des es-

pèces chimiques dans le temps, ce qui permet alors de les identifier individuellement (ou au moins par petits groupes) dans le détecteur à photoionisation. Lorsqu'elle est affichée sur un enregistreur graphique, la séparation

dans le temps a pour effet que les espèces chimiques ap-

paraissent sous la forme d'une série de pics, dont le temps d'arrivée de chacun est fonction du temps mis par l'espèce chimique correspondante pour s'éluer à travers la colonne avant d'être ionisée. Par comparaison avec

des étalons connus, on peut identifier les espèces chimi-

ques et mesurer la quantité de chacune en utilisant l'aire

comprise en dessous du pic correspondant affiché sur l'en-

registreur graphique.

lies rayons utilisés dans un détecteur à photo- ionisation doivent avoir une énergie assez grande pour ioniser les espèces chimiques à détecter, mais pas assez grande pour ioniser de façon discernable le gaz porteur ou toute autre espèce chimique présente, qu'on ne désire pas détecter. De façon générale, les rayons utilisés sont

des rayons ultraviolets de 100 à 200 nm. Ces rayons n'io-

nisent aucun des gaz permanents de l'air ni la vapeur d'eau. Les rayons sont rapidement absorbés dans l'air, de sorte que, pour qu'ils soient utiles, on les utilise dans le vide ou dans une atmosphère de gaz inerte. Pour

cette raison, on les appelle communément "rayons ultra-

violets sous vide".

Actuellement, la source de rayons utilisée com-

munément est un tube à décharge en atmosphère gazeuse à

basse pression, muni d'une fenêtre en cristal d'une ma-

tière transparente appropriée, constituant la sortie des

rayons ultraviolets. Pour produire la décharge ou l'exci-

tation, on maintient un potentiel élevé et constant entre deux électrodes métalliques placées à l'intérieur du tube

et en contact avec le gaz.

Dans un tube à décharge du type indiqué ci-

dessus, on doit utiliser des structures compliquées pour empêcher l'érosion des électrodes, provoquée par l'impact des ions. Ce phénomène est appelé "pulvérisation", il peut

se traduire par le fait que du métal des électrodes se dé-

pose sur la surface intérieure de la fenêtre en cristal, entraînant une réduction de la transmission à travers

ladite fenêtre.

le brevet des E.U.A. nO 3 933 432 donne un exem-

ple d'une structure conçue pour minimiser la pulvérisa-

tion. Dans le cas de cette structure, la décharge est confinée suivant un capillaire central, à l'intérieur du tube à décharge grâce à un resserrement du flux des ions qui se meuvent d'une électrode à l'autre. Cette structure

crée en fait une "source ponctuelle" de rayons ultravio-

lets sous vide, ceux-ci partant de la petite section du capillaire. Par suite, la distribution de flux de radia- tions le long du diamètre de la chambre d'ionisation,

dans tout plan perpendiculaire à la direction de propa-

gation des rayons entrant dans la chambre, n'est pas uni-

forme. Il existe une forte concentration au centre et une faible concentration à la périphérie. En plus d'une ionisation réduite par suite du flux total limité, une

structure de ce genre présente de forts effets d"'extinc-

tion" chaque fois qu'il existe une trace d'oxygène dans

la chambre. Cette extinction se produit lorsqu'un élec-

tron, engendré par photoionisation, se fixe à un atome d'oxygène à cause de la grande affinité de l'oxygène pour

les électrons. L'ion négatif qui en résulte a une mobili-

té très inférieure à celle de l'électron primitif, et il a beaucoup plus de chances de se recombiner avec un ion

chargé positivement avant d'avoir pu être détecté. L'ex-

tinction est donc un grave inconvénient dans le cas d'un

appareil de ce genre.

On a aussi construit des tubes à décharge compor-

tant des électrodes métalliques montées à l'extérieur d'un tube entièrement en verre, de façon à former au moins une capacité. Par exemple, le brevet des E.U.A. no 3 996 272 montre une structure comportant une électrode insérée dans

un capillaire rentrant, qui suit l'axe d'une cavité cylin-

drique de décharge, et umedeuxième électrode, formée par

un cylindre métallique entourant l'extérieur du tube.

Ces électrodes coaxiales forment un condensateur, qui est excité par un courant de fréquence radioélectrique. Les tubes de ce type sont relativement difficiles et coeteux à fabriquer et, en raison de l'obstruction produite par le capillaire rentrant, ils n'ont pas une intensité de

sortie uniforme radialement au niveau de la fenôtre.

La présente invention concerne d'abord une source

de photoionisation, destinée à servir dans un détecteur.

Cette source est formée par un tube à décharge en atmos-

phère gazeuse sans électrodes, qui est excité inductive-

ment au moyen d'une bobine reliée à un circuit oscillant à une fréquenceiadioélectrique. La bobine d'inductance

entoure l'extérieur du tube, et elle est accordée de ma-

nière à exciter radiativement le gaz contenu dans le tube de sorte que des rayons ultraviolets sont émis à travers

une fenêtre aménagée à une extrémité du tube.

L'invention concerne également un détecteur

à photoionisation, qui utilise la source de photoionisa-

tion ci-dessus définie, et dans lequel la fenêtre forme aussi une paroi terminale d'une chambre d'ionisation, de sorte que les rayons ultraviolets peuvent pénétrer dans cette chambre d'ionisation. Des électrodes sont placées de façon telle que les rayons ultraviolets n'atteignent

pas la cathode.

La bobine d'induction excite le gaz contenu

dans le tube, sur toute l'aire de la section transversa-

le de celui-ci, ce qui assure une distribution uniforme sur cette aire, dont la grandeur correspond à la fois à la fenêtre et à la chambre d'ionisation. Par suite, la chambre est irradiée de façon pratiquement uniforme dans un plan transversal à l'axe du tube, et donc aussi

à celui de la bobine.

Ces objets de l'invention, ainsi que d'autres,

seront mieux compris à l'aide de la description qui va

être faite en se référant aux dessins annexés sur les-

quels:

la figure 1 montre un mode d'exécution préfé-

rentiel d'un détecteur à photoionisation selon l'inven-

tion, comportant une forme de réalisation préférentielle du tube à décharge en atmosphère gazeuse; la figure IA est une vue similaire à la figure

1, montrant, à plus grande échelle, la chambre d'ionisa-

tion et les électrodes de détection de la figure 1; la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la figure JA; la figure 3 une vue similaire à la figure 1A, montrant une variante de la configuration des électrodes; la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 3; la figure 5 montre schématiquement un circuit

oscillant servant à exciter un inducteur, qui excite lui-

même le gaz du tube à décharge; la figure 6 est une vue en coupe d'un filtre antiparasite pour fréquences radioélectriques à faibles fuites, servant à relier un électromètre au détecteur;

la figure 7 est le schéma du circuit d'un fil-

tre utilisé dans le détecteur.

Comme le montre la figure 1, un tube à déchar-

ge en atmosphère gazeuse 2 est maintenu dans une montu-

re cylindrique 3 en polytétrafluoréthylène. Cette matiè-

re est électriquement isolante et a de faibles pertes diélectriques. Le tube à décharge 2 présente une partie cylindrique principale 2a ayant un diamètre extérieur de 12,7 mm et un diamètre intérieur de 9,5 mm, et il a environ 44,5 mm de longueur. A son extrémité inférieure (relativement à la figure), la partie cylindrique est réunie à une fenêtre 4, de 1 mm d'épaisseur, en cristal de fluorure de magnésium. De préférence, la fenêtre 4

est réunie au tube au moyen de chlorure d'argent, appli-

qué à haute température sur des surfaces platinées du

verre et du cristal. l'autre extrémité de la partie cy-

lindrique du tube à décharge s'amincit en une ampoule, ou partie terminale,2b, qui a un diamètre extérieur de 6,35 mm et une longueur d'environ 15,9 mm, et qui est scellée à son extrémité. Un rétrécissement 2c est formé

entre la partie principale et la partie terminale du tu-

be, de manière à retenir à l'intérieur de la partie ter-

minale une substance dite "getter" 6, formée de baryum métallique finement divisé. Le baryum est maintenu en place par deux tampons de laine de verre 7, et le tube est rempli de krypton pur sous une pression de 3,9 à

4,6 millibar.

Un inducteur de couplage 8 est enroulé dans

une gorge hélicoïdale de l'extérieur de la monture 3.

Une extrémité 8a de l'inducteur pénètre dans la monture et entre en contact avec une bande de feuille métalli- que 9, qui double coaxialement la paroi intérieure de la monture 3. la largeur de la bande est de préférence d'environ 15,9 mm et son rôle est de conformer le champ électromagnétique et de faciliter l'amorçage du tube à

décharge. la bande de feuille doit être placée relative-

ment à l'extrémité à fenêtre du tube et elle ne doit pas

être assez large pour arrêter le rayonnement de fréquen-

ce radioélectrique qui sort de l'inducteur 8. L'autre

extrémité 8b de l'inducteur aboutit à une plaquette an-

nulaire de circuit imprimé 10 qui entoure la monture 3 et porte certains éléments du circuit oscillant, lequel comprend un transistor pour fréquenceeradioélectriqueq T, un condensateur d'accord, C, des résistances R1 et R2, et d'autres composants, non représentés sur la figure

1, mais représentés sur la figure 5.

Le circuit oscillant, qui fonctionne à environ MHz, est représenté sur lafgure 5. Comme le montre la figure 1, il est relié par les conducteurs 14 et 15 à une source de courant continu. Les composants utilisés préférentiellement sont: transistor pour fréquences radioélectriques T NPN (2N3375) résistance R1 820 ohm résistance R2 100 ohm résistance R3 10 ohm inductance li1 0,33/uH inductance L2 0,33/uH condensateur C1 7 à 25 pF (de réglage fin) Deux conducteurs d'alimentation 14 et 15 arrivent à la

plaquette annulaire 10 en passant par deux filtres anti-

parasites pour fréquences radioélectriques 16 (vendus

sous la marque "Filtercon" par Erie Co.). Un courant con-

tinu de 28 V est fourni au circuit par les conducteurs 17 et 18, et les filtres 16 sont montés dans une cloison

métallique 20, qui supporte le détecteur à photoionisa-

tion.

Le transistor T est vissé dans la cloison mé-

tallique 20 pour assurer la dissipation de chaleur. Des conducteurs volants 21 relient le transistor T à la

plaquette 10. Comme le montre aussi la figure 1, une cu-

vette métallique profonde 22 est placée par dessus l'en-

semble de tube à décharge de façon à protéger, avec la cloison métallique 20, le système à la fois contre les

fuites de rayonnement à fréquence radioélectrique vers 13ex-

térieur, et contre les fuites de rayonnements électro-

magnétiques parasites vers l'intérieur. La monture 3 est munie à son extrémité inférieure d'un filetage mâle 23 et cette partie de la monture pénètre dans la cloison métallique 20, et est vissée dans un corps électriquement isolant 24 en polytétrafluoréthylène. Le corps 24 forme une chambre d'ionisation cylindrique 25 dont une surface est délimitée par la fenêtre 4 du tube à décharge 2. La

chambre d'ionisation a une longueur de 2 mm (mesurée axia-

lement) et un diamètre correspondant au diamètre intérieur

du tube à décharge.

Afin d'éviter les fuites entre la chambre d'io-

nisation 25 et le tube à décharge 2, un anneau torique

26 en caoutchouc de silicone est prévu comme joint. Celui-

ci est maintenu en compression par le fait que la monture

3 est vissée avec serrage.

En service, un courant permanent d'un ou plu-

sieurs gaz porteurs classiques, venant d'une colonne clas-

sique de chromatographie gazeuse (non représentée), entre

dans la chambre 25 par les passages d'entrée 27 et 28.

L'échantillon contenant les espèces chimiques à détecter est injecté dans le courant de gaz porteur à l'entrée de la colonne de chromatographie, et les espèces chimiques

sont séparées dans ladite colonne avant d'entrer successi-

vement dans la chambre d'ionisation. Les espèces chimi-

ques sont ionisées et accélérées par le champ électrique régnant entre deux électrodes 31 et 32 (figure 1A), et les espèces ionisées positivement sont recueillies par celle des électrodes qui est branchée en cathode. Les ions recueillis produisent, à l'endroit des électrodes

un signal de réponse, qui est transmis à un électromètre.

Lorsque les signaux de réponse sont affichés sur un en-

registreur graphique, chaque signal apparaît sous la for-

me d'un pic dont le moment d'arrivée dépend du temps que met l'espèce chimique considérée à s'éluer à travers la

colonne et à être ionisée. Le gaz porteur quitte la cham-

bre d'ionisation par les passages 29 et 30.

L'électrode 31 (figure 1A) est de préférence l'anode, et elle est placée dans la chambre d'ionisation

à l'extrémité intérieure du canal d'entrée de gaz 28.

L'électrode 32 est de préférence la cathode, et elle est

placée à l'opposé de l'électrode 31, à l'extrémité inté-

rieure du canal de sortie 29. Il est préférable que la

cathode soit à proximité immédiate de la région d'ioni-

sation afin d'augmenter l'efficacité avec laquelle elle recueille les ions, tout en protégeant la cathode contre l'action directe des rayons ultraviolets, qui créeraient

un courant photoélectronique indésirable.

Les électrodes 31 et 32 sont formées de fil de platine, et la configuration des électrodes est mieux visible sur la figure 2, o l'on voit que les électrodes sont placées à l'intérieur d'un évidement annulaire 33, usiné à la circonférence de la paroi cylindrique de la chambre d'ionisation 25. La disposition est telle que

les rayons ultraviolets progressant axialement, en par-

tant du tube à décharge 2, ne les atteignent pas direc-

tement. Comme on le voit à la figure 2, les électrodes sont deux fils courbés symétriquement en sens opposé, placés circonférentiellement dans l'évidement 33 de la chambre d'ionisation. Elles sont reliées, comme le montre la figure 1A, par des conducteurs traversant le corps

24 hors du voisinage immédiat de la chambre d'ionisation.

Les conducteurs des électrodes sont guidés par des canaux séparés des passages pour le gaz porteur, 27, 28 et 29, 30, et ils sortent du corps 24 en passant par deux bou- chons filetés, étanches aux gaz, 41. Les canaux d'entrée et de sortie de gaz, 27 et 30, se terminent dans deux raccords à gaz (non représentés), qui se vissent dans

des évidements filetés correspondants 42.

Un capot ou un carter métallique 50 est placé

autour du corps 24, et fixé, par des vis (non représen-

tées), à la cloison métallique 20, de manière à complé-

ter le blindage du détecteur à photoionisation vis-à-vis des champs parasites extérieurs Outre qu'il enferme le

corps 24, le capot 50 peut être assez grand pour enfer-

mer des organes associés, non représentés. Ceux-ci com-

prennent une colonne de chromatographie gazeuse à la tem-

pérature ambiante, et un orifice d'injection chromatogra-

phique, ou un système de boucle à échantillon. Une source 52 de courant continu à haute tension d'environ 200 V (ou des piles sèches) est aussi prévue. Le conducteur

de cathode 53 passe à travers le capot 50 par l'intermé-

diaire d'un filtre antiparasites pour fréquences radio-

électriques à faible fuite, 55, et il arrive ensuite à

un électromètre (non représenté).

Le filtre 55, dont le circuit est illustré à la figure 7, comporte les composants typiques suivants C2 lo pF O3 10 pF R4 10 mOi

La structure physique du filtre est illustrée à la figu-

re 6, o un bottier métallique en trois pièces, 55a, 55b et 55c, renferme les composants. Le conducteur 53 sort

par des douilles isolantes 21.

Bien que cela ne soit pas représenté, on a pré-

vu des raccordements pour l'entrée et la sortie du gaz porteur et un accès pour un orifice d'injection ou un système de boucle à échantillon. la borne positive de

la source de courant ou des piles, 52, est reliée au con-

ducteur d'anode 56, tandis que la borne négative 57 est

reliée à la masse.

Les conducteurs 17 et 18 allant à la plaquette

de circuits 10 pénètrent dans le capot 50 par l'inter-

médiaire de filtres antiparasites pour fréquences radio-

électriques, 61, afin d'alimenter le circuit oscillant

représenté à la figure 5.

Il est évident que l'on peut apporter certai-

nes modificationsà la structure préférentielle décrite,

sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, la fe-

netre 4 peut être formée de toute matière pouvant être fixée au corps principal 2, et permettant la transmission

de rayons ultraviolets sous vide. les matières de ce gen-

re comprennent le fluorure de lithium, le fluorure de baryum, le fluorure de strontium, le fluorure de calcium et le saphir. la monture 3 peut être aussi formée d'un diélectrique équivalent au polytétrafluoréthylène, et la fenêtre peut être fixée au moyen d'un adhésif à base

de polymères résistant aux températures élevées.

On peut aussi modifier le tube à décharge en

utilisant différents autres gaz et aussi en faisant va-

rier la taille du tube. D'autres gaz appropriés sont le

xénon et l'argon. On peut aussi modifier la bande 9 ser-

vant à renforcer la forme du champ électromagnétique et

à accélérer l'amorçage du tube, et il peut être nécessai-

re de l'ajuster pour des applications différentes. Tou-

tefois, on a trouvé que lorsqu'on l'utilise avec des tu-

bes à décharge de la taille indiquée, elle doit avoir une

étendue axiale de 12,7 à 25,4 mm.

la sensibilité du détecteur est accrue parce

qu'il n'y a pas d'espace mort dans la chambre d'ionisa-

tion, c'est-à-dire que pratiquement toute l'aire de la section transversale de la chambre est irradiée par des

rayons ionisants. le niveau de rayonnement est pratique-

ment uniforme dans tout plan transversal à la direction 1 1

axiale de propagation des rayons pénétrant dans-la cham-

bre et, si l'on utilise un gaz porteur inerte tel que l'hélium, les rayons ultraviolets émis par la source de rayons peuvent être pratiquement uniformes dans toute la chambre d'ionisation parce que ce gaz est transparent

aux rayons.

La disposition des électrodes 31 et 32 a son

importance. Il n'est possible de modifier le mode de réa-

lisation préférentiel décrit qu'à la condition de main-

tenir les lignes de force du champ électrostatique engen-

dré entre les deux électrodes, dans un plan pratiquement perpendiculaire à la ligne de propagation des rayons venant

de la source et pénétrant dans la chambre d'ionisation.

Des modifications ne tenant pas compte de ce qui précède,

diminuent l'efficacité de l'appareil.

Etant donné que l'on utilise une excitation à fréquence radioélectrique, par couplage inductif, il

faut veiller à éliminer les ondes électromagnétiques pa-

rasites qui perturberaient le circuit de l'électromètre.

Le bottier métallique entourant l'inducteur et le détec-

teur est utile, ainsi que l'emploi de filtres antipara-

sites appropriés pour les fréquences radioélectriques afin d'empêcher les ondes de fréquence radioélectrique

de sortir de l'inducteur, celles-ci risquant de pertur-

ber le fonctionnement de l'électromètre.

Grâce à l'excitation à fréquence radioélectri-

que par couplage inductif, il est possible de produire une grande intensité lumineuse. Le tube au krypton décrit ci-dessus produit simultanément environ 1015 photons par seconde à la longueur d'onde de 123,5 nm, et environ 1014 photons par seconde à la longueur d'onde de 116, 5 nmn

Le résultat de cette forte intensité est qu'un pourcen-

tage élevé des espèces chimiques sont ionisées, restent

ionisées, et sont capturées par les électrodes du détec-

teur. En outre, la présence de ces rayons augmente for-

tement la gamme de composés que l'invention permet de détecter.

La pression du gaz inerte dans le tube à dé-

* charge peut varier de 0,13 à 6,58 millibar avec des ré-

sultats utilisables. Pour la plupart des applications de photoionisation, une pression d'environ 3,95 à 4,61 millibar est préférable. Une variante de la disposition des électrodes

est représentée aux figures 3 et 4. Dans cette disposi-

tion, la cathode 43 présente la forme d'un anneau, entou-

rant toute la chambre d'ionisation, et encastré dans la

fente 33, de manière à se trouver hors du flux axial ve-

nant du tube à décharge. Cette électrode est logée dans

le passage de sortie du gaz porteur, 29, avec la dispo-

sition précédente. L'anode 44 est engagée dans la cham-

bre d'ionisation par l'intermédiaire de l'entrée de gaz 45, et, dans cette disposition, elle eh située le long de l'axe de la chambre cylindrique d'ionisation 25, et pénètre d'environ 1 mm dans la chambre 25. Les conducteurs d'électrodes 40 sortent par des raccords étanches aux gaz,

41, comme dans la disposition précédente.

L'invention n'est pas limitée aux modes d'exé-

cution décrits et représentés.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Dispositif pour projeter des rayons ultra-

violets dans une chambre, contenant des électrodes des-

tinées à détecter l'ionisation d'espèces chimiques tra-

versant ladite chambre par les rayons ultraviolets, caractérisé par le fait qu'il comprend:

- un tube non métallique, scellé, contenant un gaz iner-

te à pression réduite et muni, à une extrémité d'une fenêtre transparente aux rayons ultraviolets, placée transversalement à l'axe dudit tube, et conçue pour former une paroi de la chambre; - des moyens diélectriques placés autour du tube; et - une bobine conductrice de l'électricité, supportée par

les moyens diélectriques, placée concentriquement au-

tour du tube, et conçue pour être reliée à une source

de fréquence radioélectrique accordée de manière à exci-

ter inductivement le gaz inerte à un degré suffisant pour engendrer un rayonnement ultraviolet, traversant ladite chambre dans des directions parallèles à l'axe dudit tube, de façon à ioniser les espèces chimiques dans

ladite chambre.

2. Dispositif selon la revendication 1, ca-

ractérisé par le fait que le gaz inerte est du krypton,

du xénon ou de l'argon.

3. Dispositif selon la revendication 1, ca-

ractérisé par le fait que la fenêtre est formée de fluo-

rure de magnésium, de fluorure de lithium, de fluorure

de baryum, de fluorure de strontium, de fluorure de cal-

cium ou de saphir.

4. Détecteur destiné à détecter des espèces chimiques ionisables dans un gaz porteur, et caractérisé par le fait qu'il comprend - une source de rayons ultraviolets, comprenant un tube

non métallique, contenant un gaz inerte à pression ré-

duite, et muni, à une extrémité, d'une fenêtre en ma-

tière transparente aux rayons ultraviolets,et un bobi-

nage couplé autour du tube, et conçu pour être relié à une source de fréquence radioélectrique, accordée de

manière à exciter inductivement le gaz inerte à un de-

gré suffisant pour engendrer un rayonnement ultravio-

let traversant la fenêtre dans des directions parallè-

les à l'axe dudit tube; - des moyens diélectriques définissant, en combinaison avec une surface extérieure de la fenêtre, une chambre, dont la section transversale correspond pratiquement à celle de l'intérieur du tube, et qui est alignée avec ledit tube; - un évidement bordant la chambre; - une cathode contenue dans ledit évidement de façon à ne pas étzie dans l'alignement direct des rayons sortant de la fenêtre et pénétrant dans la chambre;

- une anode, espacée de la cathode et placée dans la cham-

bre et/ou dans l'évidement; et -

- des moyens définissant une entrée et une sortie de la

chambre, et adaptés pour diriger à travers ladite cham-

bre un courant de gaz transportant les espèces chimi-

ques mentionnées, l'ionisation pouvant être détectée au moyen de l'anode et de la cathode dans un circuit

électrique approprié de détection.

5. Procédé pour ioniser des espèces chimiques contenues dans un gaz porteur, pendant que ces espèces

traversent une chambre, puis passent entre deux électro-

des, faisant partie dtun circuit électrique de détection, procédé caractérisé par le fait que l'on introduit un

gaz inerte dans un tube dont l'axe est aligné en direc-

tion de la chambre et d'une fenêtre, faisant partie de ladite chambre, et transparente aux rayons ultraviolets,

et que l'on applique autour du tube un champ électro-

magnétique ayant une fréquence radioélectrique accordée de manière à exciter le gaz de façon qu'il produise des rayons ultraviolets, lesquels traversent la fenêtre pour

ioniser les espèces chimiques contenues dans la chambre.

6. Détecteur destiné à identifier des espè-

ces chimiques ionisables transportées par un courant

d'air purifié, et caractérisé par le fait qu'il comprend.

- un tube cylindrique en verre, comportant un axe longi-

tudinal et présentant une première extrémité fermée,

et, à l'autre extrémité, une fenêtre en matière trans-

parente aux rayons ultraviolets, ce tube contenant un gaz inerte sous pression réduite; - un manchon diélectrique entourant le tube à proximité immédiate de celui-ci; - une bobine conductrice de l'électricité, supportée par ledit manchon; - une source de fréquence radioélectrique, couplée à la bobine de manière à exciter électromagnétiquement le gaz, la fréquence radioélectrique étant accordée de

telle sorte que le gaz est excité de manière à engen-

drer des rayons ultraviolets qui progressent dans des directions parallèles à l'axe du tube, et qui traversent la fenêtre; - des moyens diélectriques définissant, en combinaison avec la fenêtre, une chambre cylindrique peu profonde qui est concentrique à l'axe longitudinal du tube, et dont le diamètre correspond au diamètre intérieur dudit tube, et un évidement placé radialement à l'extérieur de ladite chambre; - une cathode située dans ledit évidement de façon à ne

pas se trouver dans, l'alignement des rayons venant di-

rectement du tube; - une anode contenue dans les moyens diélectriques et espacée de la cathode; et

- des moyens de détection, couplés à l'anode et à la ca-

thode, et sensibles aux signaux résultant de la présen-

ce des espèces ionisées dans la chambre, entre l'anode

et la cathode.

7. Détecteur selon la revendication 6, carac-

térisé par le fait que le gaz inerte est du krypton, du

xénon ou de l'argon.

8. Détecteur selon la revendication 6, carac-

térisé par le fait que la fenêtre est formée de fluorure de magnésium, de fluorure de lithium, de fluorure de baryum, de fluorure de strontium, de fluorure de calcium

ou de saphir.

9. Détecteur selon la revendication 6, carac-

térisé par le fait que les longueurs d'onde des rayons

sont de 123,6 nm et de 116,5 nm.

10. Détecteur selon la revendication 7, carac-

térisé par le fait que le gaz est à une pression de 0,13

à 6,58 millibar.

11. Détecteur selon la revendication 6, carac-

térisé par le fait que l'évidement est annulaire et con-

centrique à la chambre, et que l'anode est aussi contenue

dans ledit évidement, l'anode et la cathode étant cour-

bées et d'étendues similaires et étant espacées symétri-

quement par rapport à un plan passant par l'axe du tube.