(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出器本体（１０８）と、セル（１３８）と、第１放電電極（１０４）と、第２放電電極（１１４）と、第１バイアス/集電電極（２０６ａ）と、第２バイアス/集電電極（２０６ｂ）と、第１電流‐電圧コンバータ（３０７ａ）と、第２電流‐電圧コンバータ（３０７ｂ）と、第１電圧極性インバータ（３１８ｂ）と、第１利得調節器（３１１ｂ）と、時間依存型電圧アグリゲータ（３２６）とを具備する検出器システムであって、
ａ）前記検出器本体は、
１）第１端（１１０）と第２端（１２６）を有し、
２）前記第１端（１１０）と前記第２端（１２６）との間に、中心線（１３９）を有する開放状円筒セル（１３８）を画定し、
３）前記第１端（１１０）の近傍に、貫通した放電ガス流入口（１３４）を有し、
４）前記第２端（１２６）の近傍に、貫通したカラム流入口（１３２）を有し、
５）前記第２端（１２６）の近傍に、貫通した流出口（１４４）を有し、
ｂ）前記セル（１３８）は放電セクション（１４０）と反応セクション（１４２）とから成り、
１）前記放電セクション（１４０）は、前記反応セクション（１４２）と前記放電ガス流入口（１３４）との間に位置し、
２）前記反応セクション（１４２）は、前記放電セクション（１４０）と前記流出口（１４４）との間に位置し、
ｃ）前記第１放電電極（１０４）は、
１）前記放電セクション（１４０）内において、前記検出器本体（１０８）の前記セル（１３８）内に、露出面を有した第１端（１０６）を有し、
ｄ）前記第２放電電極（１１４）は、
１）前記放電セクション（１４０）内において、前記検出器本体（１０８）の前記セル（１３８）内に、露出面を有した第１端（１１６）を有し、
２）前記第２放電電極の第１端（１１６）と前記第１放電電極の第１端（１０６）とは、その間に電気的スパークが発生するのに十分な距離離れており、
ｅ）前記反応セクション（１４２）内において、前記検出器本体（１０８）の前記セル（１３８）内に、露出面を有した前記第１バイアス/集電電極（２０６ａ）は、
１）第１バイアス電圧を提供するための第１バイアス源（３０４ａ）に接続され、
２）時間依存型第１バイアス/集電電極電流出力（３０５ａ）を発生し、
ｆ）前記反応セクション（１４２）内において、前記検出器本体（１０８）の前記セル（１３８）内に、露出面を有した前記第２バイアス/集電電極（２０６ｂ）は、
１）第２バイアス電圧を提供するための第２バイアス源（３０４ｂ）に接続され、
２）時間依存型第２バイアス/集電電極電流出力（３０５ｂ）を発生し、
ｇ）前記第１電流‐電圧コンバータ（３０７ａ）は、
１）前記時間依存型第１バイアス/集電電極電流出力（３０５ａ）に基づいて、時間依存型第１バイアス/集電電極電圧出力（３０９ａ）を発生し、
ｈ）前記第２電流‐電圧コンバータ（３０７ｂ）は、
１）利得調節された前記時間依存型第２バイアス/集電電極電流出力（３０５ｂ）に基づいて、時間依存型第２バイアス/集電電極電圧出力（３０９ｂ）を発生し、
ｉ）第１電圧極性インバータ（３１８ｂ）は、
１）前記時間依存型第１バイアス/集電電極電圧出力の値を、負から正に反転することによって、極性が反転された時間依存型第１バイアス/集電電極電圧出力（３２２ｂ）を発生し、
ｊ）前記第１利得調節器（３１１ｂ）は、
１）前記時間依存型第２バイアス/集電電極電圧出力（３０９ｂ）に第１利得値を乗ずることによって、利得が調節された時間依存型第２バイアス/集電電極電圧出力（３１４ｂ）を発生し、
ｋ）前記時間依存型電圧アグリゲータ（３２６）は、
１）時間シフタされた利得調節時間依存型第２バイアス/集電電極電圧出力を発生するために、前記極性反転された時間依存型第１バイアス/集電電極電圧出力（３２２ａ）と前記利得調節された時間依存型バイアス/集電電極電圧出力（３１４ｂ）との間の遅延時間を決定し且つその遅延時間を除去し、
２）前記極性反転された時間依存型第１バイアス/集電電極電圧出力（３２２ｂ）と前記時間シフトされた利得調節時間依存型第２バイアス/集電電極電圧出力とから時間依存型平均出力を決定し、
３）前記時間依存型平均出力を出力する、
ことを特徴とする検出器システム。
【請求項２】
請求項１に記載の検出器システムにおいて、前記第１放電電極（１０４）の前記第１端（１０６）は針状であることを特徴とする検出器システム。
【請求項３】
請求項１に記載の検出器システムにおいて、前記第２放電電極（１１４）はリング状電極に構成されていることを特徴とする検出器システム。
【請求項４】
請求項１に記載の検出器システムにおいて、各利得調節器の前記利得値は、（Ｒｘ２×Ａ１）/（Ａｘ×Ｒ１２）で表され、ここで、Ｒｘは前記バイアス/集電電極（２０６ａ）の前記第１放電電極の第１端（１０６）からの距離、Ａｘは、前記バイアス/集電電極（２０６ａ）のところにおける、中心線（１３９）に対して直交する円筒状セル（１３８）の断面積であり、また、Ｒ１は前記バイアス/集電電極（２０６ａ）の前記第１放電電極の第１端（１０６）からの距離、Ａ１は、前記第１バイアス/集電電極（２０６ａ）のところにおける、中心線（１３９）に対して直交する円状筒セル（１３８）の断面積である、ことを特徴とする検出器システム。
【請求項５】
請求項１に記載の検出器システムであって、さらに、前記各バイアス/集電電極（２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅ）の間に、サファイアスペーサーを有することを特徴とする検出器システム。
【請求項６】
請求項１に記載の検出器システムにおいて、前記セル（１０８）は長中空形状であることを特徴とする検出器システム。
【請求項７】
請求項１に記載の検出器システムにおいて、前記第１電流‐電圧コンバータ（３０７ａ）と前記第１極性インバータ（３１８ａ）は第１エレクトロメータ（６０２ａ）内に組み込まれ、他方、前記第２電流‐電圧コンバータ（３０７ｂ）と前記第１利得調節器（３１１ｂ）は第２エレクトロメータ（６０２ｂ）に組み込まれることを特徴とする検出器システム。
【請求項８】
請求項７に記載の検出器であって、さらに、前記第１バイアス源（３０４ａ）の出力を制御し、前記第１エレクトロメータ（６０２ａ）の出力を制御し、前記第２バイアス源（３０４ｂ）の出力を制御し、前記第２エレクトロメータ（６０２ｂ）の出力を制御し、そして、前記時間依存型電圧アグリゲータ（３２６）を制御するための制御プロセッサ（６０４）を有することを特徴とする検出器システム。
【請求項９】
請求項１に記載の検出器システムにおいて、前記電圧極性インバータ（３１８ｂ）は前記第１電流‐電圧コンバータ（３１０ｂ）に組み込まれ、その入力（３１６ｂ）は前記電流‐電圧コンバータ（３１８ｂ）の負極入力であることを特徴とする検出器システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の検出器システムであって、さらに、第３バイアス/集電電極（２０６ｃ）と、第３電流‐電圧コンバータ（３０７ｃ）と、第２利得調整器（３１１ｃ）と、第２電圧極性インバータ（３１８ｃ）と、第４バイアス/集電電極（２０６ｄ）と、第４電流‐電圧コンバータ（３０７ｄ）と、第３利得調整器（３０６ｃ）と、第５バイアス/集電電極（２０６ｄ）と、第５電流‐電圧コンバータ（３０７e）と、第４利得調整器（３０６ｃ）と、第３電圧インバータ（３１８ｅ）と、を具備し、
ａ）前記第３バイアス/集電電極（２０６ｃ）は、前記反応セクション（１４２）において、前記検出器本体（１０８）の前記セル内に露出面を有し、
１）第３バイアス源（３１０ｃ）が第３バイアス電圧を前記第３バイアス/集電電極（２０６ｃ）に供給し、
２）電圧依存型第３バイアス/集電電極電流出力（３０５ｃ）を発生し、
ｂ）前記第３電流‐電圧コンバータ（３０７ｃ）は、
１）第３電流‐電圧コンバータ入力端子（３０６ｃ）と第３電流‐電圧コンバータ出力端子とを有し、
２）前記第３バイアス/集電電極と電気的に接続されており、
３）前記時間依存型第３バイアス/集電電極電流出力（３０５ｃ）に基づいて時間依存型第３バイアス/集電電極電圧出力を発生し、
ｃ）前記第２利得調節器（３１１ｃ）は、
１）前記時間依存型第３バイアス/集電電極電圧出力（３０９ｃ）に第２利得値を乗ずることによって利得調節された時間依存型バイアス/集電電極電圧出力（３１４ｃ）を発生し、
ｄ）前記第２電圧極性インバータ（３１８ｃ）は、
１）入力端子（３１６ｃ）と出力端子（３２０ｃ）を有し、
２）前記第２利得調節器（３１１ｃ）と電気的に接続されており、
３）前記入力端子（３１６ｃ）には前記利得調整された時間依存型第３バイアス/集電電極電圧出力が入力され、
４）前記時間依存型第３バイアス/集電電極電圧出力（３１４ｃ）の極性を負から正に反転することによって、極性反転された時間依存型第３バイアス/集電電極電圧（３２２ｃ）を、前記電圧極性反転出力端子（３２０ｃ）に出力し、
ｅ）前記反応セクション（１４２）において、前記検出器本体（１０８）内の前記セル（１３８）内に露出面を有する前記第４バイアス/集電電極（２０６ｄ）は、
１）第４バイアス源（３１０ｄ）が第４バイアス電圧を前記第４バイアス/集電電極（２０６ｄ）に供給し、
２）電圧依存型第３バイアス/集電電極電流出力（３０５ｄ）を発生し、
ｆ）前記第４電流‐電圧コンバータ（３０７ｄ）は、
１）第４電流‐電圧コンバータ入力端子（３０６ｄ）と第４電流‐電圧コンバータ出力端子（３０８ｄ）を有し、
２）前記第４バイアス/集電電極に電気的に接続されており、
３）前記時間依存型第４バイアス/集電電極電流出力（３０５ｄ）に基づいて、時間依存型第４バイアス/集電電極電圧出力（３０９ｄ）を発生し、
ｇ）前記第３利得調節器（３０６ｃ）は、
１）前記時間依存型第４バイアス/集電電極電圧出力（３０９ｂ）に第３利得値を乗ずることによって利得調節された時間依存型第４バイアス/集電電極電圧出力（３１４ｃ）を発生し、
ｈ）前記反応セクション（１４２）において、前記検出器本体（１０８）内の前記セル（１３８）内に露出面を有する前記第５バイアス/集電電極（２０６ｅは、
１）第５バイアス源（３１０ｅ）が第５バイアス電圧を前記第５バイアス/集電電極（２０６ｅ）に供給し、
２）時間依存型第５バイアス/集電電極電流出力（３０５ｅ）を発生し、
ｉ）前記第５電流‐電圧コンバータ（３０７ｅ）は、
１）第５電流‐電圧コンバータ入力端子（３０７ｅ）と第４電流‐電圧コンバータ出力端子（３０８ｅ）を有し、
２）前記第５バイアス/集電電極（２０６ｅ）と電気的に接続されており、
３）前記時間依存型第５バイアス/集電電極電流出力（３０５ｅ）に基づいて、時間依存型第５バイアス/集電電極電圧出力（３０９ｅ）を発生し、
ｊ）前記第４利得調節器（３０６ｅ）は、
１）前記時間依存型第５バイアス/集電電極電圧出力（３０９ｂ）に第４利得値を乗ずることによって、利得調節された時間依存型第５バイアス/集電電極電圧出力（４１４ｃ）を発生し、
ｋ）前記第３電圧極性インバータ（３１８ｅ）は、
１）入力端子（３１６ｅ）と出力端子（３２０ｅ）を有し、
２）前記第５利得調節器（３１１ｅ）と電気的に接続されており、
３）前記入力端子（３１６ｅ）には前記利得調整された時間依存型第５バイアス/集電電極電圧出力（３１４ｃ）が入力され、
４）前記時間依存型第５バイアス/集電電極電圧出力（３０９ｅ）の極性を負から正に反転することによって、極性反転された時間依存型第５バイアス/集電電極電圧出力（３２２ｅ）を、前記電圧極性反転出力端子（３２０ｃ）に出力する、検出器システムにおいて、
ｌ）前記時間依存型電圧アグリゲータ（３２６）は、前記極性反転された時間依存型第１バイアス/集電電極電圧出力（３２２ａ）と比較し、前記極性反転された時間依存型第３バイアス/集電電極電圧出力（３２２ｃ）の遅延時間を決定しそれを除去し、そして、時間シフトされた時間依存型第３バイアス/集電電極電圧出力を発生し、
ｍ）前記時間依存型電圧アグリゲータ（３２６）は、前記極性反転された時間依存型第１バイアス/集電電極電圧出力（３２２ａ）と比較し、前記時間依存型第４バイアス/集電電極電圧出力（３１４ｄ）の遅延時間を決定しそれを除去し、そして、時間シフトされた時間依存型第４バイアス/集電電極電圧出力を発生し、
ｎ）前記時間依存型電圧アグリゲータ（３２６）は、前記極性反転された時間依存型第１バイアス/集電電極電圧出力（３２２ａ）と比較し、前記極性反転された時間依存型第５バイアス/集電電極電圧出力（３２２ｄ）の遅延時間を決定しそれを除去し、そして、時間シフトされた時間依存型第５バイアス/集電電極電圧出力を発生し、そして、
ｏ）前記時間依存型電圧アグリゲータ（３２６）はさらに、前記時間シフトされた時間依存型第３バイアス/集電電極電圧出力と、前記時間シフト且つ利得調節された時間依存型第４バイアス/集電電極電圧出力と、前記時間シフトされた時間依存型第５バイアス/集電電極電圧出力とを基にして前記時間依存型平均出力を決定する、
ことを特徴とする検出器システム。
【請求項１１】
検出器本体（１０８）と、第１及び第２放電電極（１０４，１１４）と、第１バイアス/集電電極（２０６ａ）と、第２バイアス/集電電極（２０６ｂ）と、第１電流‐電圧コンバータ（３１０ａ）と、第２電流‐電圧コンバータ（３１０ｂ）と、第１電圧極性インバータ（３１８ｂ）と、第１利得調節器（３１１ｂ）と、時間依存型電圧アグリゲータ（３２６）とを具備する検出器システムにおいて、
ａ. 前記検出器本体（１０８）は、
１）第１端（１１０）と第２端（１２６）を有し、
２）放電セクション（１４０）と反応セクション（１４２）を有し、
３）前記放電セクションが前記反応セクション（１４２）と前記検出器本体の前記第１端（１１０）との間に位置し、
４）前記反応セクションが前記放電セクション（１４０）と前記検出器本体の前記第２端（１２６）との間に位置し、
ｂ．前記第１放電電極（１０４）と前記第２放電電極（１１４）は、その間に電気スパークが生じるのに十分な間隔離れており、
ｃ．前記第１バイアス/集電電極（２０６ａ）は前記反応セクション内に露出面を有しており、
１）第１バイアス源（３０４ａ）が前記第１バイアス/集電電極（２０６ａ）に第１バイアス電圧を供給し、
２）前記第１バイアス/集電電極（２０６ａ）が時間依存型第１バイアス/集電電極電流（３０５ａ）を発生し、
ｄ．前記第２バイアス/集電電極（２０６ｂ）は前記反応セクション内に露出面を有しており、
１）第２バイアス源（３０４ｂ）が前記第２バイアス/集電電極（２０６ｂ）に第２バイアス電圧を供給し、
２）前記第２バイアス/集電電極（２０６ｂ）が時間依存型第２バイアス/集電電極電流（３０５ｂ）を発生し、
ｅ．前記第１電流‐電圧コンバータ（３１０ａ）は、前記時間依存型第１バイアス/集電電極電流（３０５ａ）に基づいて時間依存型第１バイアス/集電電極電圧（３１４ａ）を発生し、
ｆ．前記第２電流‐電圧コンバータ（３１０ｂ）は、前記時間依存型第２バイアス/集電電極電流（３０５ｂ）に基づいて時間依存型第１バイアス/集電電極電圧（３１４ｂ）を発生し、
ｇ．前記第１電圧極性インバータ（３１８ｂ）は、前記時間依存型第１バイアス/集電電極電圧（３１４ｂ）の極性を負から正に反転することによって、極性が反転された時間依存型第１バイアス/集電電極電圧（３２２ｂ）を発生し、
ｈ．前記第１利得調節器（３１１ｂ）は、前記時間依存型第２バイアス/集電電極電圧（３０９ｂ）に第１利得値を乗ずることによって、利得調整された時間依存型第２バイアス/集電電極電圧（３１４ｂ）を発生し、
ｉ．前記時間依存型アグリゲータ（３２６）は、
１）前記極性反転された時間依存型第１バイアス/集電電極電圧（３２２ａ）を受け、
２）前記利得調節された時間依存型第２バイアス/集電電極電圧（３１４ｂ）を受け、
３）前記時間依存型電圧アグリゲータ（３２６）は、前記極性反転された時間依存型第１バイアス/集電電極電圧出力（３２２ａ）と前記利得調節された時間依存型第２バイアス/集電電極電圧出力（３１４ｂ）との間の遅延時間を決定しそれを除去し、そして、時間シフトされた利得調節時間依存型第２バイアス/集電電極電圧出力を発生し、
４）前記極性反転された時間依存型第１バイアス/集電電極電圧（３２２）と前記時間シフトされた利得調節時間依存型第２バイアス/集電電極電圧とから時間依存型平均出力を決定し、
５）前記時間依存型平均出力を出力する、ことを特徴とする検出器システム。
【請求項１２】
試料成分の分析方法であって、該方法は、
ａ．  内部が長形状に広がった円筒状セル（１３８）を有する検出器本体（１０８）を提供する過程と、
ｂ．  前記円筒状セル（１０８）内に第１放電電極（１０４）を提供する過程と、
ｃ．  電気スパークを発生させるのに十分な距離、前記第１放電電極（１０４）から離れて、前記検出器本体（１０８）内に第２放電電極（１１６）を設ける過程と、
ｄ．  前記検出器本体（１０８）を流れる組成成分に応じた時間依存型第１バイアス/集電電極電流（３０５ａ）を発生するための、第１バイアス源（３０４ａ）に電気的に接続された第１バイアス/集電電極（２０６ａ）を前記検出器本体（１０８）内に提供する過程と、
ｅ．  前記検出器本体（１０８）を流れる組成成分に応じた時間依存型第２バイアス/集電電極電流（３０５ｂ）を発生するための、第１バイアス源（３０４ｂ）に電気的に接続された第２バイアス/集電電極（２０６ｂ）を前記検出器本体（１０８）内に提供する過程と、
ｆ．  前記第１時間依存型バイアス/集電電極電流（３０５ａ）に基づいて、第１電流‐電圧コンバータ（３０７ａ）で、時間依存型第１バイアス/集電電極電圧（３０９ａ）を発生させる過程と、
ｇ．  前記第２時間依存型バイアス/集電電極電流（３０５ｂ）に基づいて、第２電流‐電圧コンバータ（３０７ｂ）で、時間依存型第２バイアス/集電電極電圧（３０９ｂ）を発生させる過程と、
ｈ．  第１時間依存型バイアス/集電電極電圧の値を負から正に反転することによって、電圧極性インバータ（３１８ａ）で、極性反転された時間依存型第２バイアス/集電電極電圧（３２２ａ）を発生させる過程と、
ｉ.  利得調節された第２時間依存型バイアス/集電電極電圧（３１４ｂ）を発生させるために、利得調節器（３１１ｂ）の所で、前記時間依存型第２バイアス/集電電極電圧（３０９ｂ）に利得を与える過程と、
ｊ．  時間シフト及び利得調節された時間依存型第２バイアス/集電電極電圧出力を発生させるために、前記極性反転された時間依存型第１バイアス/集電電極電圧出力（３２２ａ）と前記利得調節された時間依存型第２バイアス/集電電極電圧出力（３１４ｂ）との間の遅延時間を決定し且つ削除する過程と、
ｋ．  前記極性反転された時間依存型第１バイアス/集電電極電圧出力（３１４ａ）と前記時間シフト且つ利得調節された時間依存型第２バイアス/集電電極電圧出力とから時間依存型平均出力を決定する過程と、
ｌ．  前記時間依存型平均出力を表示する過程と、
から成ることを特徴とする試料成分の分析方法。
【請求項１３】
試料成分の分析方法であって、該方法は、
ａ．  内部が長形状に広がった円筒状セル（１３８）を有する検出器本体（１０８）を提供する過程と、
ｂ．  第１放電電極（１０４）と、電気スパークを発生するのに十分な距離、その第１放電電極の第１端（１０６）から離れた位置に第２放電電極（２１６）とを前記円筒状セル（１０８）内に提供する過程と、
ｃ．  第１バイアス源（３０４ａ）に電気的に接続された、前記検出器本体内の第１バイアス/集電電極（２０６ａ）から時間依存型第１バイアス/集電電極電流（３０５ａ）を送出する過程と、
ｄ．  第２バイアス源（３０４ｂ）に電気的に接続された、前記検出器本体内の第２バイアス/集電電極（２０６ｂ）から時間依存型第２バイアス/集電電極電流（３０５ｂ）を送出する過程と、
ｅ．  第１電流‐電圧コンバータ（３０７ａ）に前記時間依存型第１バイアス/集電電極電流（３０５ａ）を通過させ、時間依存型第１バイアス/集電電極電圧（３０９ａ）を発生させる過程と、
ｆ．  第２電流‐電圧コンバータ（３０７ｂ）に前記時間依存型第２バイアス/集電電極電流（３０５ｂ）を通過させ、時間依存型第２バイアス/集電電極電圧（３０９ｂ）を発生させる過程と、
ｇ．  電圧極性インバータ（３１８ａ）に前記時間依存型第１バイアス/集電電極電圧（３１４ａ）を通過させ、その値を負から正に反転させることにより、極性反転された時間依存型第２バイアス/集電電極電圧（３２２ａ）を発生させる過程と、
ｈ．  前記時間依存型第２バイアス/集電電極電圧（３０９ａ）の利得を増加し、利得調節された時間依存型第２バイアス/集電電極電圧（３１４ｂ）を発生させる過程と、
ｉ.  時間シフトされ且つ利得調節された時間依存型第２バイアス/集電電極電圧出力を発生させるために、前記極性反転された時間依存型第１バイアス/集電電極電圧出力（３２２ａ）と前記利得調節された時間依存型第２バイアス/集電電極電圧出力（３１４ｂ）との間の遅延時間を決定し且つ除去する過程と、
ｊ．  前記極性反転された時間依存型第１バイアス/集電電極電圧出力（３１４ａ）と前記時間シフトされ且つ利得調節された時間依存型第２バイアス/集電電極電圧出力とから時間依存型平均出力を決定する過程と、
ｋ．  前記時間依存型平均出力を表示する過程と、
から成ることを特徴とする試料成分の分析方法。
【請求項１４】
試料成分の分析方法であって、該方法は、
複数の時間依存型出力を得る過程であって、前記複数の時間依存型出力のそれぞれがガス検出器の反応セクション内の電圧バイアスされたバイアス/集電電極に関係し、前記複数の時間依存型出力のそれぞれがベースラインに比較して強い強度の出力を有し、前記ガス検出器が第１端を具備した第１放電電極を有し、前記ガス検出器が内部が長形状に広がった円筒状セルを有する、複数の時間依存型出力を得る過程と、
前記複数の時間依存型出力間の遅延時間を除去する過程と、
前記複数の時間依存型出力のそれぞれの強度を、式（Ｒｘ２×Ａ１）/（Ａｘ×Ｒ１２）によって調節する過程であって、前記式中、Ｒｘが電圧バイアスされたバイアス/集電電極（２０６ａ）の前記第１放電電極の第１端（１０６）からの距離で、Ａｘが前記バイアス/集電電極（２０６ａ）の所における、中心線（１３９）に対して直交する円筒状セル（１３８）の断面積であり、また、Ｒ１が前記バイアス/集電電極（２０６ａ）の前記第１放電電極の第１端（１０６）からの距離、Ａ１が前記第１バイアス/集電電極（２０６ａ）の所における、中心線（１３９）に対して直交する円筒セル（１３８）の断面積である、複数の時間依存型出力の強度を調節する過程と、
遅延時間が除去され且つ強度が調節された時間依存型平均出力を決定する過程と、
前記遅延時間が除去され且つ強度が調節された時間依存型平均出力を表示する過程と、
から成ることを特徴とする試料成分の分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスクロマトグラフィーのためのパルス放電ヘリウムイオン化検出器、及びそれを用いる方法に関する。より具体的には、本発明は、複数のバイアス/集電共用電極を具えたパルス放電ヘリウムイオン化検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特定化合物の存在を検出するために用いられるガスクロマトグラフィー装置は、公知のイオン化検出器の使用を含むものである。ガスカラム内で沸点に応じて分離した試料ガスは、イオン化検出器に向けて流出され、そこでイオン処理される。分離された成分はその組成に応じてイオン化され、イオン化検出器内の集電電極によって検出及び測定される。
【０００３】
ガス放電検出器には種々の種類があり、例えば、直流放電又は交流放電を用いたものや、更には、誘電障壁放電を用いたものもある。初期のガス検出器及びそれから派生したガス検出器は、ともに、単一集電電極という共通の構造を有している。残念ながら、単一バイアス/集電電極を用いたものでは、検出器セル内でそこから得ることができる情報には限度がある。
【０００４】
したがって、従来から、複数個のバイアス/集電共用電極を具えた、ガスクロマトグラフィーのためのパルス放電ヘリウムイオン化検出器の要望があった。本発明による複数のバイアス/集電共用電極を具えた、ガスクロマトグラフィーのためのパルス放電ヘリウムイオン化検出器は、より高感度、より広い範囲の直線性、より速い応答性、より低いガス消費性、及び特定された有効性ということを含んで、従来のものよりも優れた性能を発揮するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、したがって、バイアス/集電共用電極を複数個具えたパルス放電ヘリウムイオン化検出器を提供することによって、上記した要望に応じると共に、従来技術における一つ又はそれ以上の欠点を克服するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、内部イオン化源を有する検出器本体１０８と、電圧バイアスされた複数のバイアス/集電電極と、各バイアス/集電電極に関連した電流-電圧コンバータと、少なくとも一つの電圧極性インバータと、少なくとも一つの利得調節器と、時間依存型電圧アグリゲータとを具備したパルス放電ヘリウムイオン化検出器が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
この検出器によれば、複数の検出された集電電流は電圧ドメインに一旦変換され、次に、検出器本体の形状に基づき共通の強度になるように調節され、さらに、検出器本体の形状に基づく遅延時間を考慮して調節され、そして溶出された試料内の成分を決定するために時間依存型平均出力が得られるように平均化される。この平均化された値はクロマトグラムとして記憶保存又は表示することができる。
【０００８】
パルス放電ヘリウムイオン化検出器の複数のバイアス/集電電極は、円筒状検出器セル内の不均一なフォトン強度に起因するピーク歪を効率良く補正することができる。これはまた、典型的な単一集電形式ＰＤＨＩＤに比べて、高い感度と広い直線領域を与える点で有利である。
【０００９】
本発明の他の特徴、利点、及び具体例は、当業者であれば、以下に詳述する色々な具体例及び添付図面から明確になるであろう。
【００１０】
但し、それらは、本発明の代表的な実施例を示すものに過ぎないものであって、本願発明をこれらの実施例に限定するものではないことに注意しなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、従来例のパルス放電型検出器の断面図である。
【図２】図２は、本発明によるパルス放電型検出器の断面図である。
【図３】図３は、開示されたパルス放電検出器を用いたパルス放電型検出器システムのブロック図である。
【図４ａ】図４ａは、本発明装置によって得られたクロマトグラムであり、電流ドメインにおいて、各種の電流出力値をそのまま又は利得調節を行って正の電流値に変換して示している。
【図４ｂ】図４ｂは、本発明装置によって得られたクロマトグラムであり、電流ドメインにおいて、各種の電流出力値をそのまま又は利得調節を行って正の電流値に変換して示している。
【図４ｃ】図４ｃは、本発明装置によって得られたクロマトグラムであり、電流ドメインにおいて、各種の電流出力値をそのまま又は利得調節及び遅延時間削除を行って正の電流値に変換して示している。
【図５】図５は、本発明装置によって得られたクロマトグラムであり、これは電圧ドメインにおいて、利得調節の無いものや、または仮に利得調節があったとしても遅延時間の削除が無いものから得られるクロマトグラムと比較して示した、最終的な時間依存型平均出力波形を示すものである。
【図６】図６は、開示されたパルス放電検出器を用いたパルス放電型検出器システムの他の代替的ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図２及び図３は、本発明による、ガスクロマトグラフィーのための、複数のバイアス/集電共用電極を具えたパルス放電ヘリウムイオン化検出器２０２及びその使用方法を示すものである。
【００１３】
検出器システム３０２は、検出器本体１０８と、複数のバイアス源３０４ａ，３０４ｂ，３０４ｃ，３０４ｄ，３０４ｅと、同一数の複数の電流-電圧インバータ３０７ａ，３０７ｂ，３０７ｃ，３０７ｄ，３０７ｅと、一つを除き全ての電流-電圧インバータ３０７ｂ，３０７ｃ，３０７ｄ，３０７ｅに関連した利得調節器３１１ｂ，３１１ｃ，３１１ｄ，３１１ｅと、少なくとも一つの電圧極性インバータ３１８ｂ，３１８ｃ，３１８ｄと、時間依存型電圧プロセッサ３２６とを含んで成る。検出器本体１０８は、中心線１３９を有する内側及び開放状円筒状セル１３８を有する。円筒状セル１３８は、光子を用いて、その中で好ましくは第１放電電極１０４と第２放電電極１１４を用いて実行されるイオン化が生じる放電部１４０と、その中に、複数のバイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅで示される反応部１４２とを有する。
【００１４】
図２において、検出器本体１０８は、相互に関連のある開口部と流出口を有する第１端１１０及び第２端１２６を有する。放電ガス流入口１３４が、検出器本体第１端１１０に近接して、検出器本体１０８を貫通して配置される。検出器本体第１端１１０には第１端部材１１２を、他方、検出器本体第２端１２６には第２端部材１２８を含めることができる。この放電ガス流入口１３４は、検出器本体１０８の第１端１１０の所に設置するか、第１端１１０近くか近接するか、または第１端１１０の近傍位置で検出器本体１０８の側面上に設置することができる。カラム流入口１３２は、第２端１２６に近接して検出器本体１０８を貫通して設けられる。このカラム流入口１３２は、検出器本体１０８の第２端１２６に設置するか、第２端１２６近くか近接した位置でその側面上に設置することができる。流出口つまり排気口１４４が第２端１２６に近接して検出器本体１０８を貫通して設けられる。この流出口又は排気口１４４は、検出器本体１０８の第２端１２６の所に設置するか、または第２端１２６近くか近接した位置で、その側面上に配設することもできる。
【００１５】
検出器本体１０８のセル１３８内では、放電セクション１４０と反応セクション１４２が、それぞれ放電ガス流入口１３４及び流出口つまり排気口１４４に関連しており、各セクションは、さらに個別の電極の位置を考慮に入れて画定される。反応セクション１４２が放電セクション１４０と流出口１４４の中間にあるのに対し、放電セクション１４０は反応セクション１４２と放電ガス流入口１３４の中間にある。理解できるように、検出器本体１０８のセル１３８の反応セクション１４２には、バイアス/集電共用電極２０６a, ２０６ｂ, ２０６ｃ, ２０６ｄ, ２０６ｅが設置されるか、少なくとも表面を露出させている。これに対し、放電セクション１４０では、イオン化源として、第１放電電極１０４と第２放電電極１１４が設置されるか、少なくとも表面を露出させている。第１放電電極１０４の第１端１０６と第２放電電極１１４の第１端１１６は、相互に電気スパークの発生に十分な間隔で分離されている。好ましい実施例としては、第１放電電極１０４の先端を尖らせるか、少なくともその第１端１０６の直径を細くすることで、１mmか１mm程度となるであろう第２放電電極１１４の環状の表面との間隙で放電が起きるようにすることが望ましい。光イオン化ランプのような光イオン化による代替方法も利用することが可能である。
【００１６】
放電セクション１４０と反応セクション１４２は、さらに、内径が異なるセルで連結している。第１放電電極１０４と第２放電電極１１４の間の放電により放電ガスを確実にイオン化し、各バイアス/集電電極２０６ａ, ２０６ｂ, ２０６ｃ, ２０６ｄ, ２０６ｅに電気的出力を供給するために必要なカラムガス中の成分のイオン化を行うため、放電セクション１４０の内径は、反応セクション１４２の内径より十分に小さい。反応セクション１４２には、サファイアスペーサーのような複数のスペーサー１１８をバイアス/集電電極２０６ａ, ２０６ｂ, ２０６ｃ, ２０６ｄ, ２０６ｅとともに積み重ね、一対のスペーサー１１８の間にバイアス/集電電極２０６ａ, ２０６ｂ, ２０６ｃ, ２０６ｄ, ー２０６ｅを挟み込んでいる。スペーサー１１８のサイズは同一である必要はなく、バイアス/集電共用電極２０６ａ, ２０６ｂ, ２０６ｃ, ２０６ｄ, ２０６ｅが等間隔でない場合にはサイズも等しくはないが、各スペーサー１１８のサイズは、検出器本体１０８内でその機能を果たすために十分なものでなければならない。本スタック構造体は、絶縁性と分離性を与えるためにエアーギャップ１３６で包囲しても構わない。実施例としては、５個の各バイアス/集電共用電極２０６ａ, ２０６ｂ, ２０６ｃ, ２０６ｄ, ２０６ｅが６個のサファイアスペーサーの１個の間に挟まれるようにすることが望ましい。高沸点化合物の使用に際して検出器本体１０８内部を加熱するためのヒーターブロックを反応セクション１４２に設置するなど、検出器本体１０８内部に又は周辺に他の従来型部品を設置することも可能である。
【００１７】
図３から分かる通り、本発明では、従来の技術と異なり、複数のバイアス/集電共用電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅを使用する。バイアスと集電の２つの目的を達成するため、各バイアス源３０４ａ，３０４ｂ，３０４ｃ，３０４ｄ，３０４ｅが、各バイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅと電気的に接続され、それにより、各バイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅにバイアス電圧が供給されるようになっている。関連するバイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅに適用されるバイアスはセル１３８内でのその位置に基づき選択することができる。各バイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅと関連するバイアス源３０４ａ，３０４ｂ，３０４ｃ，３０４ｄ，３０４ｅは、各バイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅに対し同じバイアスを供給する必要はない。各バイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅは、バイアスと反応セクション１４２内の位置に基づき、時間依存型バイアス/集電電極電流出力３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃ，３０５ｄ，３０５ｅを、実際の使用時に発生するようになっている。理解できるように、使用時には、個別のバイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅに発生する時間依存型電流出力３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃ，３０５ｄ，３０５ｅは、カラム流入口１３２から流入する成分並びに個別のバイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅに印加されるバイアス及びセル１３８内の位置に応じて、時間とともに変化する。
【００１８】
各バイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅに関連する時間依存型バイアス/集電電極電流出力３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃ，３０５ｄ，３０５ｅは、次に関連する電流-電圧コンバータ３０７ａ，３０７ｂ，３０７ｃ，３０７ｄ，３０７ｅにより電圧領域又はドメインに変換されるが、この電流-電圧コンバータはエレクトロメータを使用することもできる。各電流-電圧コンバータ３０７ａ，３０７ｂ，３０７ｃ，３０７ｄ，３０７ｅは、それぞれの入力端子３０６ａ，３０６ｂ，３０６ｃ，３０６ｄ，３０６ｅと出力端子３０８ａ，３０８ｂ，３０８ｃ，３０８ｄ，３０８ｅを有し、ここで入力端子３０６ａ，３０６ｂ，３０６ｃ，３０６ｄ，３０６ｅは、関連するバイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅと電気的に接続し、その出力端子３０８ａ，３０８ｂ，３０８ｃ，３０８ｄ，３０８ｅに電圧領域で出力を供給する。各電流-電圧コンバータ３０７ａ，３０７ｂ，３０７ｃ，３０７ｄ，３０７ｅは、関連する時間依存型バイアス/集電電極電流３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃ，３０５ｄ，３０５ｅに基づき、時間依存型バイアス/集電電極電圧３０９ａ，３０９ｂ，３０９ｃ，３０９ｄ，３０９ｅ（時間依存型バイアス/集電電極電圧出力）を、動作時に発生するようになっている。
【００１９】
理解できるように、各バイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅからの出力強度は、第１放電電極の第１端１０６及び第２放電電極１１４による放電源とバイアス/集電電極として働く特定の電極２０６a, ２０６ｂ, ２０６ｃ, ２０６ｄ, ２０６ｅとの距離の増加に伴って減少する。時間依存型バイアス/集電電極電流出力３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃ，３０５ｄ，３０５ｅ及び電流-電圧変換後の時間依存型バイアス/集電電極電圧出力３０９ａ，３０９ｂ，３０９ｃ，３０９ｄ，３０９ｅの強度の損失に対応し、その結果として等価のピーク高さを有する出力を得るため、利得調節器３１１ｂ，３１１ｃ，３１１ｄ，３１１ｅによって、バイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅの１つを除くこれらの接続経路に利得調整（増幅）が適用され、利得調節器出力端子３１２ｂ，３１２ｃ，３１２ｄ，３１２ｅに等価強度の利得調節時間依存型バイアス/集電電極電圧出力３１４ｂａ,３１４ｂ，３１４ｃ，３１４ｄ，３１４ｅが得られて出力される。その際、第１バイアス/集電電極２０６ａに係る経路については、利得調節（増幅）を行わないことが望ましい。利得調節器３１１ｂ，３１１ｃ，３１１ｄ，３１１ｅは、利得の増幅調節と電流-電圧変換の双方の機能を達成するために、エレクトロメータとして一体型にすることが望ましい。
【００２０】
適用又は付加される利得は、各バイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅの正規化された立体角値の逆数とすることができる。これらの正規化された立体角値は、最終的には第１バイアス/集電電極２０６ａの正規化された立体角を１として、各バイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅの立体角を正規化することで得られる。
【００２１】
光は全方向に広がるため、距離の増加に伴いイオン化に利用できる光子数は減少する。距離による光子数の減少量は、立体角によって表現することができる。実際には次式で表現される。
立体角Ω＝ｋS/R２
ここで、ｋは比例定数、Sは球面への投射面積で、Rは球の半径である。また、比例定数ｋは、媒体が空気の場合には１である。表面積Sは、バイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅの内側露出面によって決定され、通常円形である。球の半径Rは、第１放電電極１０４及び第２放電電極１１４によるスパーク位置からバイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅへの垂線上の距離（スパーク位置と直交する中心線間の距離）で決定される。従って、光源の強度と投射面積が一定であれば、全体の光子量は距離の二乗に反比例して減少する。多集電ＰＤＨＩＤの立体角は、このように検出器の物理的寸法から計算することができる。直径３mmでスパーク位置から１８mm、２３mm、２８mm、３３mm、３８mmに設置されたバイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅを有する検出器を仮定すると、上記の式に基づく計算結果は、実例として掲げた表１と同様なものとなろう。
0005833798.tif 000002
【００２２】
表１に、図４ａ，図４ｂ及び図４ｃに描いたクロマトグラムのデータの立体角及び各電極のピーク面積によるレスポンスを掲げる。各電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅに関するオリジナル値を第１データセットに示し、この相対値（つまり第１電極２０６ａによる正規化値）を第２データセットに示す。各データセットでは立体角及びメタン、エタン、プロパンのピーク面積を掲げる。
【００２３】
表１の第２データセットに見られる相対値は、第１バイアス/集電電極２０６ａの値で正規化した２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅに関する数値で、第２以降の各バイアス/集電電極２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅの立体角とそのピーク面積値を第１バイアス/集電電極２０６ａの値で除して得られた。従って、第１バイアス/集電電極２０６ａの値は全て１となり、他の全てのバイアス/集電電極の値はこの相対値となる。
【００２４】
代替方法として、各利得調節器３１１ｂ，３１１ｃ，３１１ｄ，３１１ｅの利得値を（Ｒx２×Ａ１）/（Ａx×Ｒ１２）の式を利用して決定することができる。ここで、Ｒｘは第１放電電極第１端１０６から各バイアス/集電電極２０６ａ,２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅまでの距離で、Ａxは、各バイアス/集電電極２０６ａ,２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅにおける、中心線１３９に対して直交する円筒セルの断面積である。
【００２５】
各バイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅは隣接するバイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅと逆極性の電位差が接続されている関係、すなわち第１電極２０６ａから最後の電極２０６ｅまでの各電極に適用される電位はそれぞれ-５５Ｖ，５５Ｖ，-５５Ｖ，５５Ｖ，-５５Ｖであるので、時間依存型第１バイアス/集電電極電圧出力３０９ａ及び利得調節時間依存型第３バイアス/集電電極電圧出力３１４ｃ、及び一つ置きにそれに続く利得調節時間依存型バイアス/集電電極電圧出力３１４ｅの極性を逆にする必要がある。これは、同じグループに属するバイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｃ，２０６ｅのそれぞれに対応する電圧極性インバータ３１８ａ，３１８ｃ，３１８ｅによって達成される。各電圧極性インバータは、入力端子３１６ａ，３１６ｃ，３１６ｅと出力端子３２０ａ，３２０ｃ，３２０ｅを有し、各入力端子３１６ａ，３１６ｃ，３１６ｅは、第１電流-電圧コンバータ３０７ａ並びに設置されている場合には第３及び１つ置きに続く利得調節器３１１ｃ，３１１ｅと電気的に接続している。各電圧極性インバータ３１８ａ，３１８ｃ，３１８ｅは、入力端子３１６ａ，３１６ｃ，３１６ｅ及びその結果として特定の電極２０６ａ，２０６ｃ，２０６ｅと関連し、その出力端子３２０ａ，３２０ｃ，３２０ｅに極性反転された時間依存型バイアス/集電電極電圧３２２ａ，３２２ｃ，３２２ｅ（極性反転された時間依存型バイアス/集電電極電圧出力）を発生するようように構成されている。電圧極性インバータ３１８ａ，３１８ｃ，３１８ｅは、エレクトロメータに一体的に組み込むことが可能で、バイアス/集電電極の第１の交互のグループである２０６ａ，２０６ｃ，２０６ｅの負のエレクトロメータ出力とバイアス/集電電極の第２のグループ２０６ｂ，２０６ｄの正のエレクトロメータ出力を利用することができる。
【００２６】
分離された１成分について５個の電圧出力３２２ａ，３１４ｂ，３２２ｃ，３１４ｄ，３２２ｅが存在し、等しい５ピークが得られるが、バイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅの位置により、同一成分でも到達時間が異なるため、これらは必ずしも等価ではないので、統一された一つの出力を供給するためには、共通ピーク間の時間差を除去する必要がある。そこで次に、各バイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅに関連する入力端子３２４ａ，３２４ｂ，３２４ｃ，３２４ｄ，３２４ｅと出力端子３２８ａ，３２８ｂ，３２８ｃ，３２８ｄ，３２８ｅを有する時間依存型電圧アグリゲータ３２６が設けられる。時間依存型電圧プロセッサ３２６は、各入力端子３２４ａ，３２４ｂ，３２４ｃ，３２４ｄ，３２４ｅにおいて、各バイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅに関連した、極性反転された時間依存型バイアス/集電電極電圧３２２ａ，３２２ｃ，３２２ｅ又は利得調節時間依存型バイアス/集電電極電圧出力３１４ｂ，３２２ｄを受ける。時間依存型電圧アグリゲータ３２６は、このように利得調節器３１１ｂ，３１１ｄと電気的に接続されるか電圧極性インバータ３１８ａ，３１８ｃ，３１８ｅと電気的に接続される。時間依存型電圧アグリゲータ３２６は、時間依存型バイアス/集電電極電圧出力３１４ｂ，３１４ｄと利得調節時間依存型バイアス/集電電極電圧出力３２２ａ，３２２ｃ，３２２ｅの時間の遅延を取り除くため、時間依存型バイアス/集電電極電圧出力３１４ｂ，３１４ｄ及び利得調節時間依存型バイアス/集電電極電圧出力３２２ａ，３２２ｃ，３２２ｅの位置決定と変更を行うように構成されている。時間依存型電圧アグリゲータ３２６は、受け取った全出力を基に位置決定によって単一のクロマトグラムを取得するようになっており、具体的には、作動時、各地点の到達時間における全ての入力値を一旦合算し、この合計を各地点の到達時間における平均出力値を得るために使用した入力数で除することを含め、全ての入力を基に、電圧または電流領域（ドメイン）において、平均出力３３０ａを算出するのである。これは、モニターでの視覚的表示又は印字が可能で、併せて後の使用のために保存することができる。
【００２７】
試料成分を分析するための本発明の方法は、検出器の構造的要素を提供する過程と、試料成分を流す過程と、出力を取り相関を取る過程と、単一の出力を生じさせるという各過程から成るものである。この方法は、先ず最初に内部中空円筒セル１３８を有する検出器本体１０８を提供すること、前記検出器本体１０８内に第１放電電極１０４を提供すること、前記検出器本体１０８内に、前記第１放電電極１０８から、電気スパークの発生が可能なための十分な距離離れた位置に第２放電電極１１６を提供すること、検出器本体１０８を流れる試料の成分に応じた時間依存型第１バイアス/集電電極電流３０５ａを発生するために、第１バイアス源３０４ａに電気的に接続された第１バイアス/集電電極２０６ａを検出器本体１０８内に提供すること、そして、検出器本体１０８を流れる試料内の組成又は成分に応じた時間依存型第２バイアス/集電電極電流３０５ｂを発生するために、第２バイアス源３０４ｂに電気的に接続された第２バイアス/集電電極２０６ａを検出器本体１０８内に提供することによってよって達成される。試料はガスクロマトグラフカラムから溶離液として流しても構わない。この方法を用いることによって、各バイアス/集電共用電極に発生した電流は電圧に変換される。具体的には、第１電流‐電圧コンバータ３０７ａには、時間依存型第１バイアス/集電電極電流３０５ａに基づく時間依存型第１バイアス/集電電極電圧３０９ａが発生し、他方、第２電流‐電圧コンバータ３０７ｂには、時間依存型第２バイアス/集電電極電流３０５ｂに基づいて、時間依存型第２バイアス/集電電極電圧３０９ｂが発生する。次に、時間依存型電極電圧の確保が必要となる。この電圧は、イオンポテンシャルに関連した、試料成分がバイアス/集電電極の所に到達したときに現れる各成分毎にピークを有する電圧であり、その極性は必ず正である必要があるものの、バイアスによっては、負の電流として発生される、適切なイオン化ポテンシャルと考えられるものである。したがって、この発明による方法は、時間依存型第１バイアス/集電電極電圧４１３ａを負から正の極性に反転することによって、極性反転された時間依存型第２バイアス/集電電極電圧３２２ａを、電圧極性インバータ３１８ａの所で発生させる過程を含むものである。第１バイアス/集電共用電極２０６ａの位置から各バイアス/集電共用電極までの距離が増すことによる電圧強度の明らかな減衰に対処するためには、一つのバイアス/集電共用電極（好ましくは第１バイアス/集電共用電極）を除く全てのバイアス/集電共用電極に対して、利得調節を適用する必要がある。したがって、この発明による方法は、利得調節された時間依存型第２バイアス/集電電極電圧３１４ｂを発生するために、利得調節器３１１ｂにおいて、時間依存型第２バイアス/集電電極電圧３０９ｂに対して利得の調節を行う過程を含むものである。第１バイアス/集電共用電極２０６ａの位置から各バイアス/集電共用電極までの距離が増すことにより生ずる明らかな時間遅延に対処するために、各バイアス/集電電極電圧に関係した時間の遅延量を特定し、そしてそれを除去することが必要である。したがって、本発明の方法は、時間シフト且つ利得調節された時間依存型第２バイ��ス/集電電極電圧出力を発生させるために、極性反転された第１バイアス/集電電極電圧出力３２２ａと利得調節された時間依存型第２バイアス/集電電極電圧出力との間の遅延時間を決定し、それを除去する過程を含むものである。この強度補正及び時間補正されたデータを用いれば、平均値を求めることができ、実際の使用ではその平均値が表示される。したがって、本発明の方法は、極性反転された時間依存型第１バイアス/集電電極電圧出力３１４ａと時間シフタ且つ利得調節された時間依存型第２バイアス/集電電極電圧出力から、時間依存型平均出力を決定し、そしてこの時間依存型平均出力を表示する過程を含むものである。
【００２８】
他の実施例としては、試料成分の分析は以下の複数の過程によって達成される。その複数の過程には、内部中空円筒セル１３８を有する検出器本体１０８を提供し、そのセル内に第１放電電極１０４と該第１放電電極の第１端１０６から電気スパークを発生するのに十分な距離離れた第２放電電極２１６とを提供する過程と、第１バイアス源３０４ａに電気的に接続された、前記検出器本体内の第１バイアス/集電電極２０６ａから、時間依存型第１バイアス/集電電極電流３０５aを伝達する過程と、第２バイアス源３０４ｂに電気的に接続された、前記検出器本体内の第２バイアス/集電電極２０６ｂから、時間依存型第２バイアス/集電電極電流３０５ｂを伝達する過程と、時間依存型第１バイアス/集電電極電流３０５ａを第１電流‐電圧コンバータ３０７ａに通過させ且つそこから時間依存型第１バイアス/集電電極電圧３０９ａを発生させる過程と、時間依存型第２バイアス/集電電極電流３０５ｂを第２電流‐電圧コンバータ３０７ｂに通過させ且つそこから時間依存型第２バイアス/集電電極電圧３０９ｂを発生させる過程と、時間依存型第１バイアス/集電電極電圧３１４ａを電圧極性インバータ３１８ａに通過させて、その値を負から正の極性に反転することにより極性反転された時間依存型第２バイアス/集電電極電圧３２２ａを発生させる過程と、時間依存型第２バイアス/集電電極電圧３０９ｂの利得を増加させて、利得調節された時間依存型第２バイアス/集電電極電圧３１４ｂを発生させる過程と、時間シフト且つ利得調節された時間依存型第２バイアス/集電電極電圧出力を発生するために、極性反転された時間依存型第１バイアス/集電電極電圧出力３２２ａと利得調節された時間依存型第２バイアス/集電電極電圧出力との間の遅延時間を決定し且つこの遅延時間を除去する過程と、極性反転された時間依存型第１バイアス/集電電極電圧出力３１４ａと時間シフト且つ利得調節された時間依存型第２バイアス/集電電極電圧出力とから、時間依存型平均出力を決定する過程と、経過時間に対するイオン化ポテンシャル（ＩＰ）として好ましくは表示される時間依存型平均出力を表示する過程とが含まれる。
【００２９】
代わりに、上記方法は、試料の流れへ入る出力を求める過程と、時間遅延を除去する過程と、強度を調節する過程と、遅延時間が除去され且つ強度調節された時間依存型平均出力を決定し且つこれを表示する過程とによって達成しても構わない。この方法を遂行するには、複数の時間依存型出力を得る過程を有してもよく、電圧バイアスされたバイアス/集電電極に関連したその複数の時間依存型出力のそれぞれは、ガス検出器の反応セクション内に存在し、そして、その複数の時間依存型出力のそれぞれは、ベースラインに対してある出力強度を有する。ガス検出器は、第１端を有する第１放電電極と内側開放状円筒セルを有する。次に、この方法は、複数の時間依存型出力相互間の遅延時間を除去する過程と、式（Ｒｘ２×Ａ１）/（Ａｘ×Ｒ１２）により、時間依存型出力それぞれの強度を調節する過程とを含む。上記式中、Ｒｘは電圧バイアスされたバイアス/集電電極２０６ａの第１放電電極の第１端１０６からの距離で、Ａｘはバイアス/集電電極２０６ａの所の、中心線１３９に対して直交する円筒セル１３８の断面積であり、そして、Ｒ１は第１バイアス/集電電極２０６ａの第１放電電極の第１端１０６からの距離で、Ａ１はバイアス/集電電極２０６の所の、中心線１３９に対して直交する円筒セル１３８の断面積である。次にこの方法は、遅延時間除去され且つ強度調節された時間依存型平均出力を決定する過程と、この遅延時間除去され且つ強度調節された時間依存型平均出力を表示する過程とを含むものである。
【００３０】
実際の動作では、放電ガスは、検出器２０２のセル１３８のトップ位置にある放電ガス流入口（又は第１流入口）１３４を介して検出器内に入る。放電ガスは、放電セクション１４０内で、第１放電電極１０４と第２放電電極１１４との間の電気スパークによってイオン化される。試料ガスはカラム流入口１３２から検出器２０２に流入する。具体的には、試料ガスは、クロマトグラフカラム（図示せず）から、放電ガス流入口１３４からの放電ガスの流れとは逆の方向に、検出器２０２の反応セクション１４２に流入する。図６を参照すると、バイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅのところでの検出が終わると、混合ガスは流出口又はベント１４４を介して検出器２０２から出る。バイアス/集電電極の各出力３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃ，３０５ｄ，３０５ｅはエレクトロメータ６０２ａ，６０２ｂ，６０２ｃ，６０２ｄ，６０２ｅに提供される。各エレクトロメータ６０２ａ，６０２ｂ，６０２ｃ，６０２ｄ，６０２ｅは、電流-電圧変換、必要な利得調節及び必要な電圧極性反転等の処理の後、必要な出力を時間依存型電圧プロセッサ３２６に提供する。この時間依存型電圧プロセッサ３２６の出力は、次に、例えばコンピュータ、携帯型電子機器、プリンター又は媒体記憶装置などのコンピュータシステムに、表示又は記憶のために送出される。こうすることに代えて、時間依存型電圧プロセッサ３２６は、遅延時間の除去処理後、同時に表示又は将来の使用のために蓄積される、各バイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅに関連した時間修正された時間依存型バイアス/集電電極電圧を出力しても良い。
【００３１】
第１電流-電圧コンバータ３０７ａと第１極性インバータ３１８ａは第１エレクトロメータ６０２ａに組み込まれ、また、第２電流-電圧コンバータ３０７ｂと第１利得調節器３１１ｂは第２エレクトロメータ６０２ｂに組み込まれる。同様に、第３電流-電圧コンバータ３０７ｃと第２利得調節器３１１ｃ及び第２極性インバータ３１８ｃは第３エレクトロメータ６０２ｃに組み込まれる。第４電流-電圧コンバータ３０７ｄと第３利得調節器は第４エレクトロメータ６０２ｄに組み込まれる。第５電流-電圧コンバータ３０７ｅと第４利得調節器３１１ｅ及び第３極性インバータ３１８ｃは第５エレクトロメータ６０２ｅに組み込まれる。
【００３２】
さらに、各種機器装置のマニュアル設定を避けるために、制御プロセッサ６０４を組み込んでも良い。この制御プロセッサ６０４は、実際の動作では、各第１バイアス源３０４ａ，３０４ｂ，３０４ｃ，３０４ｄ，３０４ｅの出力を制御し、また動作中、各エレクトロメータ６０２ａ，６０２ｂ，６０２ｃ，６０２ｄ，６０２ｅ（又はその中に組み込まれた特定の構成要素を含む）を制御し、そして、動作中、時間依存型電圧プロセッサ３２６を制御するものである。
【００３３】
図４ａ，図４ｂ及び図４ｃには、本発明の各種要素及びステップ（過程）が、それぞれの動作のために必要であることを示すために、それらがある場合と無い場合が分かるように、後に極性反転を伴う交互集電ポテンシャルモードにおけるマルチ電極ＰＤＨＩＤによって得られたメタン、エタン、プロパンのクロマトグラフが示されている。メタンのピークは少量の空気共溶出を有しているので、最初のピークは僅かに分離している。
【００３４】
電流ドメインで示された図４ａは、極性反転によって第１，第３及び第５の極性反転された時間依存型バイアス/集電電極電流出力４０５ａ，４０５ｃ，４０５ｅを生じるための第１，第３及び第５時間依存型バイアス/集電電極電流出力３０５ａ，３０５ｃ，３０５ｅと、正極性であって、遅延時間を除去し且つ電圧出力を集約するための時間依存型電圧アグリゲータによる如何なる処理も行われる前の、第２及び第４時間依存型バイアス/集電電極電流出力３０５ｂ，３０５ｄとを反映したものである。空気，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の各種ピークの水平方向の位置からして、共通の高さ（利得調節がなされていないことによる）が無いこと、及び時間遅延が生じていることが明らかである。したがって、第１，第３及び第５極性反転された時間依存型バイアス/集電電極電流出力４０５ａ，４０５ｃ，４０５ｅ、及び第２及び第４時間依存型バイアス/集電電極電流出力３０５ｂ，３０５ｄを、使用可能なものとするために、各種の補正又は修正が必要になってくる。
【００３５】
図４に表されるとおり、それぞれ次々に続く出力には、第１，第３及び第５極性反転された時間依存型バイアス/集電電極電流出力４０５ａ，４０５ｃ，４０５ｅ、及び第２及び第４時間依存型バイアス/集電電極電流出力３０５ｂ，３０５ｄを１．０ｎＡの共通ベースラインに配置することによって明確な通りの、強度のロスがある。第１，第３及び第５極性反転された時間依存型バイアス/集電電極電流出力４０５ａ，４０５ｃ，４０５ｅ、及び第２及び第４時間依存型バイアス/集電電極電流出力３０５ｂ，３０５ｄのオリジナルベースラインは、それぞれ、２．２ｎＡ，１．６ｎＡ，０．４５ｎＡ，０．３０ｎＡ，０．１１ｎＡである。したがって、グラフを見て分かるとおり、最も高い強度を有する最初のバイアス/集電電極２０６ａのものから、最も低い強度を有する最後のバイアス/集電電極２０６ｅのものに合わせるように、強度が減衰される。そのために、共通の強度の波形を得るために、各出力に対して利得の調節が行われる。
【００３６】
次に図４ｂを参照すると、電流軸方向で利得の調節が行われているが、各出力間に時間の遅延がまだ存在することが明らかである。第３及び第５極性反転時間依存型バイアス/集電電極電流出力４０５ｃ，４０５ｅと、第２及び第４時間依存型バイアス/集電電極電流出力３０５ｂ，３０５ｄに対して利得の調節を行うことにより、特定のバイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅに関連した時間依存型電圧出力のそれぞれが同等の強度を有した波形である、利得補正された第２，第３，第４及び第５出力４３０ｂ，４３０ｃ，４３０ｄ，４３０ｅが生じることになる。しかしながら、時間の遅延が依然として残っていることは明らかである。このピークの遅延は予期されるものである。なぜならば、イオン化試料は先ず最初に第１電極２０６ａに到達し、そしてそれに続く電極２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅの所を順次通過するので、その結果として、電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅの電極間で遅延時間が生じることになるからである。この遅延時間は検出器セル１３８の内側を試料が如何に速く移動するかに依存し、そしてこれは、次にセルのサイズ、流速そして温度によって決まる。
【００３７】
図４ｃのクロマトグラムは、システムが５０℃で総流量（放電+カラム）が３５ｍＬ/ｍｉｎのとき、第１，第３及び第５極性反転時間依存型バイアス/集電電極電流出力と、利得補正第２，第３，第４及び第５出力４３０ｂ，４３０ｃ，４３０ｄ，４３０ｅの間の時間遅延を除去したものを示している。これらの条件とセルサイズが予め分かっていることにより、第１電極２０６ａと最後の電極２０６ｅとの間の遅延時間は計算することができ、例えばこの例では２７８ミリ秒と計算される。電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅが等間隔に配置されているとすると、それぞれその直後の電極２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅは、直前の電極に対して、約６９．５ミリ秒の反応遅延を有することになる。同様に、もし電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅが等間隔に配置されていない場合には、遅延時間は、第１電極２０６ａと最後の電極２０６ｅとの間の遅延時間に対して、連続して並ぶ電極２０６ｂ，２０６ｃ、２０６ｄ，２０６ｅの位置に、つまり電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅの互いに隣り合う二つの電極の位置（距離居）に比例することになる。利得補正された第２，第３，第４，第５出力４３０ｂ，４３０ｃ，４３０ｄ，４３０ｅの各クロマトグラムはコンピュータソフトウェア等によって計算された遅延時間だけ進めればよく、その結果、図４ｃに示されるような、時間及び利得調節された第２，第３，第４，第５出力４３２ｂ，４３２ｃ，４３２ｄ，４３２ｅが得られる。図から分かるとおり、各電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅから生じたクロマトグラムはほぼ重なり合っており、そして、時間補正された時間依存型バイアス/集電電極出力は、好ましくは時間ドメインで平均化されても良い。
【００３８】
図５を参照すると、ここには、電圧ドメインのクロマトグラムが示されている。具体的には、原始データ５０２（利得又は強度の調節が全くなされておらず、時間調節も全く行われていない）の平均値に基づくクロマトグラム、強度校正された（利得調節がなされた）データ５０４の平均値に基づくクロマトグラム、及び強度及び時間校正されたデータの平均値に基づくクロマトグラムである。原始データ５０２の平均値に基づくクロマトグラムは、ピークにある程度の非対称部分を伴う、標準単一集電型ＰＤＨＩＤから得られるクロマトグラムに似たものである。強度校正されたデータ５０４（点線で示される）は、対称性において改善されているが、ピークがより広がったものとなっている。最後に、強度及び時間が校正されたデータ（実線で示される）から得られたクロマトグラム５０６は、対称性もありその幅も狭いピーク特性を示すものである。図５におけるエタンのピーク半値幅は、原始データ、強度校正されたデータ、強度及び時間校正されたデータで、それぞれ、３９１ミリ秒、４１２ミリ秒、２７０ミリ秒である。校正によってエタンのピーク半値幅は３９１ミリ秒から２７０ミリ秒に減少し、その差は１２１ミリ秒であり、３１％の減少である。この減少は大きな改善である。
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【００３９】
さらに、バイアス/集電共用電極を複数個用いることは、感度を高くすることに貢献する。パルス放電ヘリウムイオン化検出器はガスクロマトグラフィで最も感度の高い検出器の一つであり、一般的に用いられているフレームイオン検出器（ＦＩＤ）よりも約１０倍以上高感度である。ＰＤＨＩＤ装置のイオン化パーセンテージは０．００７％であって、これはＦＩＤ装置のイオン化パーセンテージよりも約１００倍以上高いものである。ＰＤＨＩＤ装置内のノイズはＦＩＤ装置のそれよりも約１０倍以上高いが、ＰＤＨＩＤの実質感度の増加は約１０倍である。バイアス/集電電極を複数個用いたマルチタイプのＰＤＨＩＤの感度はそれよりも更に高いものである。前掲表２は、５０ｐｐｂフレオンピークにおける結果であり、ノイズレベルと、ピーク高と、信号対雑音比（ＳＮ比）と、検出限界量（ＭＤＱ）とを各電極毎に示したものである。比較のために、表の最下行に、単一集電型ＰＤＨＩＤのデータが示されている。バイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅの強度校正後のピーク高は、ノイズレベルが０．０８６から０．１５８の範囲内で約２．７である。これは、１７−３１の範囲の信号対雑音比（ＳＮ比）と、４．８−８．８ｐｐｂの検出限界量（ＭＤＱ）をもたらすものである。これらを加算的クロマトグラムに纏めると、ノイズレベル０．２４５でピークの高さが１３．５となる。信号対雑音比が５５．１、ＭＤＱが２．７ｐｐｂと言う結果は、各電極にとっては２−３倍高感度であり、且つ単一集電型ＰＤＨＩＤよりも３．５倍高感度であることを表すものである。加算的なクロマトグラムでは、出力又はピークの高さは単なる加算処理であるが、ノイズのレベルに関してはそうではなく、クロマトグラムが互いに加算されるとき、ある程度のノイズは打ち消し合いが行われる。
【００４０】
表２に掲示されているピーク高は、全ピーク高が同等となるように、バイアス/集電電極２０６ａの時間依存型バイアス/集電電極電圧に対して強度校正されているので、電極の数（そして放電位置からの距離）が増しても、その値は、ピークの高さを減少することには影響しない。強度の校正は、それぞれの波形が加算クロマトグラムにおいて同じ重みを持つことを確実にするために、ピークが互いに加算される前に行われる。こうすることで、ノイズ打消しの点で最も良い結果が得られる。したがって、この強度校正によって、ノイズレベルとピーク高は変わるが、信号対雑音比（ＳＮ比）は一定のまま維持される。この強度校正された加算クロマトグラムを単一集電型ＰＤＨＩＤで得られたものとを比較することは必ずしも合理的なことではないが、５０ｐｐｂのフレオン１１試料を対象に、本発明装置の各電極からの実際の校正されていないピーク高を加算することによって集電される電流は０．５２８ｐＡであり、単一集電型ＰＤＨＩＤを用いた時の電流値０．２３０ｐＡと比較すると、約２．３倍の集電電流の増加が確認できた。
【００４１】
図１に示す従来例のパルス放電ヘリウムイオン化検出器１０２は、たった一個の集電電極１２２と一個又はそれ以上のバイアス電極１２０，１２４を有していた。従来例の単一集電検出器１０２は、バイアス電極１２０，１２４に−２００Ｖのバイアス電圧が印加され、集電電極１２２がエレクトロメータに接続されるように構成されていた。
【００４２】
複数のバイアス/集電共用電極を具備したパルス放電ヘリウムイオン化検出器２０２の感度が高い理由は、単一バイアス/集電電極１２２との構造の違いによるものである。例えば図１に示されるような典型的な単一集電電極型ＰＤＨＩＤは、セル１３８内で生じた全ての電子（又は正のイオン）を集電することを目的に、検出器セル１３８の中間位置に、リング形状のバイアス/集電電極１２２を有している。バイアス電極１２０，１２４に加えられるバイアス電圧は負の電界を発生し、この負の電界は電子をバイアス１２２に向けて押しやるように作用する。検出器セル１３８内で発生する全ての電子が集電されることが理想であるが、実際にはその一部のみが捕捉される。電子の幾らかは、その移動中に再結合反応によって消失してしまう。電子の移動距離が長くなればなるほど、電子は集電されるよりも再結合反応によって消失してしまうことが多くなる。図２に示される本発明によるものでは、複数のバイアス/集電共用電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅを具備したパルス放電ヘリウムイオン化検出器２０２は、同一セル１３８内により多くのバイアス/集電電極を有しているので、バイアス/集電共用電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅ間の距離は短くなり、その結果、荷電粒子の移動時間は短くなる。さらにその結果、集電効率及び強度が増すことになる。
【００４３】
さらに、単一集電電極型ＰＤＨＩＤ１０２は電子だけを集電するので（正イオンはバイアス電極１２０，１２４上で放出される）、正イオンは出力の増加そのものには何の貢献もしない。従来型のＰＤＨＩＤでは、このことはどうしようもないことである。ＰＤＨＩＤ１０２が正イオンを集電するために交互にバイアスされると、電子が代わって放電されるが、これは出力には何の貢献もしない。単一集電電極型ＰＤＨＩＤでは何れの構成であっても、荷電粒子の幾らかは集電されないことになる。複数のバイアス/集電共用電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅを具備したパルス放電ヘリウムイオン化検出器２０２が電子と正イオンの両方を集電するという事実は、それ自体で出力強度を高めるために十分なものであり、これはイオンと電子の両方を集電することの累積的な有益性によるものであり、結果として集電効率の向上をもたらす。集電効率はさらに３０％の増加をもたらすものである。
【００４４】
検出器２０２のセル１３８内の集電電位場の内部構造は、構成、極性及び強度、その他の条件に合わせて選択すれば良い。その構成には、電極に印加されるポテンシャルが直線状に増加又は減少する場合の直線状構成、ポテンシャルが曲線状の場合の曲線状構成、ポテンシャルの極性が検出器セルに沿って交互に変わる場合の交互変更構成を含むものである。直線状又は曲線状の場合には、正のポテンシャル又は負のポテンシャルに構成することができる。正のポテンシャルは、ポテンシャルが放電位置から最後の電極２０６ｅまでが正の場合として規定され、逆のポテンシャルの場合にはこれとはちょうど反対になる。最後の電極２０６ｅは、正ポテンシャルモードでは正イオンを、負ポテンシャルモードでは電子を集める。図１に示すように、典型的なＰＤＨＩＤ１０２は交互変更型構成を用いている。両バイアス電極１２０，１２４には−２００Ｖのバイアス電圧が印加され、他方、その中間に位置するバイアス/集電電極１２２は接地電位とされ、その結果、最上部位は負のポテンシャル、最下部位は正のポテンシャルとなる。最上部位及び最下部位の両部位のポテンシャル強度は２００Ｖ/ｃｍで等しい。この構成は高いポテンシャル強度のために低い電圧を必要とし、電子が二つの異なる部位から集電されるため、ある場合には、ピークの歪を生じることがある。他方、本発明による複数のバイアス/集電共用電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅを具備したパルス放電ヘリウムイオン化検出器２０２は、それとは違って、試験を実行するにあたって、ポテンシャルが全体に交互になる構成を利用したものである。第１電極から最後の電極までの各電極２２０に印加されるポテンシャルは、それぞれ−５５Ｖ，５５Ｖ，−５５Ｖ，５５Ｖ，−５５Ｖであり、その結果、典型的なＰＤＨＩＤと同様な、２００Ｖ/ｃｍのポテンシャル強度を、バイアス/集電電極２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅの間に均等に生じさせることになる。したがって、複数の共用バイアス/集電電極２０６を具備したパルス放電ヘリウムイオン化検出器を配設することは、隣の部位からの干渉の影響をより少なくできると共に、直線状配列のものよりも、より多くの電流を集電することができる。
【００４５】
上記明細書内で用いた用語及び表現は、あくまでも説明のためのものであって、決してその表現に限定するものではなく、また、その用語及び表現の使用は、図示され且つ説明された特徴と同等なものを排除することを意図したものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５】
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【図６】
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