環(huán)境分析監(jiān)測儀器發(fā)展的動力來自環(huán)境科學的需要。環(huán)境科學的特征決定了環(huán)境分析監(jiān)測儀器的特點。隨著環(huán)境科學的發(fā)展，要求分析監(jiān)測的是大量基體中濃度越來越低的化學物質(zhì)；環(huán)境污染物中相當大的一部分具有很強的時間性和空間性；化學結(jié)構(gòu)類似的化合物往往對環(huán)境污染會有不同的影響。因此，研制靈敏度高、分辨力強、速度快，性能價格比好的分析檢測儀器，是環(huán)境分析、檢測儀器研制、開發(fā)工作者致力解決的重要課題。具有機動、靈活性的便攜式氣相色譜儀就是適應這種要求而誕生和發(fā)展的。便攜式氣相色譜儀的主要性能取決于它使用的檢測器，因此，本文從檢測器的性質(zhì)闡述、分析幾種常用便攜式氣相色譜儀的主要特征，以便廣大從事環(huán)保事業(yè)的科技工作者根據(jù)實際工作需求，選擇儀器時參考。

一、熱導檢測器氣相色譜儀

熱導檢測器（TCD，thermal conductivity detector）是利用被測組分和載氣熱導系數(shù)不同而響應的濃度型檢測器，它是整體性能檢測器，屬物理常數(shù)檢測方法。熱導檢測器基本理論，工作原理和響應特征，早在上個世紀六十年代就已成熟。由于它對所有的物質(zhì)都有響應，結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，定量準確，價格低廉，經(jīng)久耐用，又是非破壞型檢測器。因此，TCD始終充滿著旺盛的生命力。近十幾年來，應用于商品化氣相色譜儀的產(chǎn)量僅次于FID，應用范圍較廣泛。與其它檢測器相比，TCD的靈敏度低，這是影響它應用于環(huán)境分析與檢測的主要因素。據(jù)文獻報道，以氦作載氣，進氣量為2ml時，檢出限可達ppm級（10-6g/g）。因此，使用這種檢測器的便攜式氣相色譜儀，不適于室內(nèi)外一般環(huán)境污染物分析與檢測。大多用于污染源和突發(fā)性環(huán)境污染事故的分析與檢測

二、氫火焰氣相色譜儀

氫火焰檢測器（FID，flame ionization detector）是利用氫火焰作電離源，使被測物質(zhì)電離，產(chǎn)生微電流的檢測器。它是破壞性的、典型的質(zhì)量型檢測器。它的突出優(yōu)點是對幾乎所有的有機物均有響應，特別是對烴類化合物靈敏度高，而且響應值與碳原子數(shù)成正比；它對H2O、CO2和CS2等無機物不敏感，對氣體流速、壓力和溫度變化不敏感。它的線性范圍廣，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。它的死體積幾乎為零。因此，作為實驗室儀器，F(xiàn)ID得到普遍的應用，是最常用的氣相色譜檢測器。FID的主要缺點是需要可燃氣體-氫氣、助燃氣體和載氣三種氣源鋼瓶及其流速控制系統(tǒng)。因此，制作成一體化的便攜式儀器非常困難，特別是應對突發(fā)性環(huán)境污染事件的分析與檢測就更加困難，因為它需要點“一把火”，增加了引燃、引爆的潛在危險性。上海精密科學儀器有限公司推出的GC190微型便攜式氣相色譜儀，主要特點是，柱上加熱；溫度范圍為，環(huán)境溫度至250℃；微型FID檢測器，靈敏度達5×10-11g/s；線性范圍105，氫氣作載氣。以氫氣作載氣主要問題是，調(diào)節(jié)載氣流量時，無法控制氫火焰穩(wěn)定性。

三、電子俘獲檢測器（ECD）

電子俘獲檢測器（ECD）是鹵代烴等電子親和勢較高化合物的選摘性檢測器，靈敏度高。但它使用放射性同位素63Ni，根據(jù)我國相關法律，不宜制成隨意移動的便攜式氣相色譜儀。

本文介紹的重點是自上個世紀八十年代迅速發(fā)展起來， 在西方科學技術發(fā)達國家得到廣泛應用，目前在我國尚未得到很好應用的便攜式氣相色譜儀，它們使用的檢測器是光離子化檢測器（PID，Photo ionization detector ）、氬離子化檢測器（AID，Argon ionization detector）、表面聲波檢測器（SAW，Surface Acoustic Wave）。

四、光離子化痕量檢測、分析技術

光離子化痕量檢測、分析技術及其光源的發(fā)展Lossing和Tanaka等人在1955年首先闡述了光離子化的原理，當光子能量高于受輻照物質(zhì)分子的電離能時，該物質(zhì)可以被電離。1957年Robinson首先將此原理用于實際氣相色譜檢測器，1961年，Lovelock在對色譜分析技術的各種離子化技術的評論中，把光離子化檢測器（PID）與氫火焰離子化檢測器（FID）相比較，顯示出PID是相當有前途的檢測方法。Sawyer 對氣體放電的研究表明，使用惰性氣體放電可以有效地限制放電的輻射波長，使輸出光輻射主要為惰性氣體的共振譜線，因此當時的PID光源大多使用Ar或He氣放電。早期的PID光源與離子化池并不分開，而是在同一空間進行。雖然Lovelock發(fā)現(xiàn)放電光源中，置入空心陰極時放電效率和穩(wěn)定性都有顯著的提高，但由于高效共振輻射出現(xiàn)在低氣壓下，而被分析物質(zhì)離子化檢測的最大靈敏度則在一個大氣壓左右，這使紫外光源和光離子化池都不能工作在最佳狀態(tài)，因此在六十年代PID的研究與應用發(fā)展緩慢。