气相色谱仪的发展轨迹与趋势

摘要：本文以岛津公司系列气相色谱仪系列为例，从电子、机械、设计思想几个方面讲述其技术进步的发展轨迹，并预测了今后气相色谱仪的发展趋势。 
关键词：气相色谱仪 电子 机械 
1前言
　　自1952年世界上第一次创建实用气液色谱法以来，在短短几十年间，气相色谱仪作为现代分析检测仪器的代表，已发展成为一个有相当生产规模的产业，并形成了具有相当丰富的检测技术知识的学科。通过研究气相色谱仪的发展规律，能给使用者有益的启迪，为有关专业人员的工作带来一定的帮助。
　　现以在中国得到广泛应用的岛津公司气相色谱仪系列为例，如1983年的Gc-7A、1985年的Gc-9A，1990年的Gc-14A、1995年的GC-17A等，就这些仪器的几个主要方面，即加热单元控制、炉温控制、流量控制、数据处理系统、检测器系统、系统控制等，来讲述气相色谱仪技术进步的发展轨迹，并预测今后气相色谱汉的发展趋势。
2气相色谱仪技术进步的发展轨迹 
2.1进样口及检测器的加热单元温度控制(Injectandde-cector temperature control)
　　Gc-7A和Gc-9A均采用一个完整的总加热块单元，3c-14A的进样口和检测器各共用一个总加热块单元，3c-17A改为每一个进样口和检测器都有独立的加热单元系统。
　　总加热块单元是指进样口、检测器全部或部分集中在一个大的加热块上，有一个加热棒，一个温度控制器，一个恒温块来控制温度。它的优点是结构简单、元器件少、成本低，由于储热值大，在到达温度后易于保持稳定。它的缺点是：加热块上的各部件的温度只能设为一致，而不能有所区别，限制了检测手段的运用；由于加热块体积大，升温降温速度缓慢，改变条件困难；升温时所有的部件都被加热，不用的部件也在升温降温过程时经受热疲劳损耗。
　　独立加热单元是指任何一个进样口和检测器都有独立的加热、控温、恒温装置。它的优点是任何一个部件都可设定为不同的温度，且由于加热块体积小、储热值低，升温降温速度都有很大的提高，能够提供进样口程序升温等功能，丰富了色谱技术的手段。它的缺点是各成一独立系统，对温度控制的技术要求高，且元件增多，成本相对较高。
采用总加热块单元的气相色谱仪一般采用“u”形柱(如Gc-7A、Gc-9A、GC-14A)，因为各部件的位置被限定在一个加热块中，必须排列紧凑。采用独立加热单元的气相色谱仪一般采用圆形柱，因为它的进样口和检测器需要相隔一定距离，原因在于：各个独立加热单元的降温是通过周围空气冷却而实现，如进样口和检测器相隔太近，会互相影响散热效果。从总加热块单元到独立单元加热是一个大趋势。
2.2 炉温控制(Oven temperature control)
　　气相色谱仪炉温控制性能水平往往能体现这台仪器的层次和水准，炉温控制技术的衍变从柱温箱排热口的变化就可以看出来。Gc-7A没有柱温箱排热口，其升温降温速度慢得令人生畏，使操作者轻易不敢改变条件；GC-9A、GC-14A具有狭长缝型的排热口，使效果有了一定改善；Gc-17A进一步改为两个方形的排热口，降温效果令人满意。
　　在炉温控制的操作系统方面，Gc-7A采用机械拨盘方式，很不方便。从Gc-9A开始利用电子控制，采用键盘输入参数。可以说，岛津公司的气相色谱仪从Gc-9A才算是开始进入现代化。而Gc-17A是由工作站控制，可以很方便地进行程序控温。

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