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初心者のためのガスクロ講座 第4回 TCD検出器とは?

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TCD検出器とは?


図は有名なホイトストンブリッジと言われるブリッジ回路です。
真ん中の検流計がゼロになっているとき、それぞれの抵抗の抵抗値の比率は R2/R1=Rx/R3となります。もう少し詳しく説明したいのですが、長くなりますので今回の重要なポイントは次の一点… 「上の状態から抵抗値(Rx)を変えると、真ん中の検流計の数値が変化する」ということを覚えておきましょう。

 

抵抗の温度による影響

電線を暖めたり冷やしたりすると、電気の流れやすさが変化します。金属の中の電子は、暖めると活発に動き、冷やすと動きが鈍くなると考えるとわかりやすいですね。

 

熱伝導率の差

物質によって、熱伝導率に差があります。”鉄より金のほうが温まりやすく冷めやすい”などです。これは固体だけでなく、液体や気体も同じような特徴を持っています。これを応用した考えで、「ある固体を風で冷やす場合、用いる気体によって固体の冷え方が違う」とも言えます。例えば、同じ扇風機でも、N2の風を使う場合とO2の風を使う場合とでは、涼しさに違いがある、と考えればわかりやすいでしょう。
以上の3点を踏まえ、下図を順を追って見ていきましょう。
 1.ホイトストンブリッジの2箇所の抵抗に、キャリヤーガスを流し続けた状態にしておきます。
 2.上記の状態から、ガスクロ講座第2回・第3回で説明した、カラムで分離された試料ガスを片側のラインに流します。
 3.物質A・物質Bが流れた時に抵抗値が変化し、真ん中の検流計の数値が変化します。
この検流計の数値の変化でもってガスの濃度を調べるのがTCD検出器なのです。

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