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对于气相色谱仪而言，气源是必不可少的组成部分：
　　一、气相色谱使用的气体种类
　　一般意义上，如果从气相色谱仪对气体的使用用途而言，多数情况下大致可以分为四种：载气、燃气、助燃气和尾吹气。
　　载气用于将样品带入仪器系统进行分离和测定。常用的载气有氢气、氦气、氮气、氩气等。
　　燃气和助燃气用于提供检测器内部形成火焰和燃烧；燃气一般指氢气，助燃气指空气（请注意，不要使用氧气）。
　　尾吹气一般与载气相同，作用有很多，比如稀释火焰，消除检测器死体积等，用于采用毛细柱分离的情况。
　　除上面所说之外，还有转化炉使用的氢气，驱动阀所用的空气/氮气等。
　　当然，如果严格的分类，气相色谱中的气体除了载气之外，燃气、助燃气、尾吹气和转化炉使用的氢气、驱动多通阀转动的气体均可称之为辅助气。
　　面对众多的可选项，在常规的实验室和检测单位中，使用多的其实只有三种气体：
　　氮气——用作载气和尾吹气
　　氢气和空气——用作燃气和助燃气
　　二、气体的来源——气源装置
　　整体上来讲，实验室常用的气源装置包括两类：钢瓶气和气体发生器。
　　1 钢瓶气
　　一般而言，如果钢瓶气供货商资质完备的话，钢瓶气的质量稳定性可以得到有效的保证；同时维护更换等方面相对来说比较省事；同时如果用量不大的话，使用钢瓶气可以节省投入。但是出于安全考虑，很多单位会建设专门的气瓶室和布置专门的气路管道，这在初期或许是一笔不小的开销。
　　需要注意的是，钢瓶气并不意味者纯度高——如果需要高纯度的气体，以氮气/氢气为例，需要购买高纯氮气/氢气，并指明纯度为99.999%。
　　另外，使用钢瓶气时，需要配备合乎使用规范的减压器。
　　2 气体发生器
　　出于安全考虑，不少的实验室目前使用气体发生器进行供气。使用气体发生器的优点——安全——显而易见，同时，气体发生器可以放在仪器旁边，避免了布置气路管道等问题。
　　但是使用气体发生器也有不少的问题需要克服:比如使用高纯氮气发生器，并不能如钢瓶气那样随时使用，从打开到合格供气需要的时间；需要定期的保养，更换水分和烃类的捕集装置；如果仪器较多，单台的发生器可能不能满足所有的需求，需要增加投入。
　　目前市面上具有氮气发生器、氢气发生器和空气源，以及可以同时提供氮氢空三种气体的一体机。
　　氮气发生器根据原理可分为有电化学、变压吸附和膜分离三种，其中变压吸附原理可以达到（可以达到而非是）99.995%以上的纯度。
　　氢气发生器根据原理可分为碱性电解制氢和固体聚合物电解质水电解制氢（SPE或者PEM），两者的简单区别是前者需要碱性电解液，后者只需要去离子水。纯度上来讲，两者均可达到99.99%以上。
　　空气源根本上来说就是空气压缩机，具有多种类型。在实验室内使用的一般来说是往复式和涡旋式，需要注意的是，气相色谱使用的空气源应当是无油的——气相色谱对使用的空气的要求是：不得含有影响仪器正常工作的灰尘、烃类、水分及腐蚀性物质。
　　实验室如果需要更高纯度的空气，可以在空气源后面加装除烃装置，或者直接采购一体式的零级空气发生器——可以有效除去空气中的碳氢化合物，使之达到更低的浓度。
　　3 其他
　　当然，除了钢瓶气和气体发生器之外，一些仪器的使用者也会使用液氮作为氮气源。
　　三 简单的比较和说明
　　1 对于氮气、氢气和空气而言，如果选择合格的供应商，可以得到合乎仪器使用要求的钢瓶气源——良好的气源供给有利于仪器维护，减少仪器污染，使仪器工作时获得较低的噪声和干扰。
　　如果气源中杂质较多，可能会造成基线噪声大，检出限低等问题，严重者可能造成分析结果不准确。
　　2 介于安全管理、当地供应商等原因，相当部分的用户选择使用气体发生器。
　　3 由于氮气发生器原理不同，其气体纯度也具有较大的差别——建议加装气体净化装置——如果说使用ECD检测器，除了加装气体净化装置（脱水、除烃和脱氧装置）之外，建议购买高纯度的钢瓶氮气作为气源——一方面气体质量有保证，另外方面如果购买高纯氮气发生器，价格较高，脱氧管也是比较贵的耗材。
　　4 氢气发生器产生的氢气，经过气体净化装置之后，可以满足TCD检测器的需求。
　　5 氢气发生器产生的氢气，经过气体净化装置之后，基本上可以满足FID、NPD和FPD的需求，但是在做低浓度样品时候，会有一些影响。
　　6 室内的小型无油空气源可以满足检测器的需求，但是由于空气发生器空气的来源是周围环境，对气源质量会有的影响。对于使用大中型空压机集中供气的机构，长期使用，输气管道内可能会有金属锈等污染物，应当注意在尾端对空气的净化。
　　整体上而言，建议载气（氮气）使用高纯钢瓶气，氢气发生器和小型室内空气源可以满足常规的分析——好在管路中加装气体净化装置（脱水、除烃和脱氧装置）。
　　四 其他
　　对于氦气和氩气作载气，都是使用钢瓶气，可以在管路中串联净化装置。
　　需要说明的是，如果使用氩气需要注意可能造成的健康危害：普通大气压下无毒；高浓度时，使氧分压降低而发生窒息；氩浓度达50%以上，引起严重症状；75%以上时，可在数分钟内死亡。当空气中氩浓度增高时，先出现呼吸加速，注意力不集中，共济失调；继之，疲倦乏力、烦躁不安、恶心、呕吐、昏迷、抽搐，以致死亡。液态氩可致皮肤冻伤；眼部接触可引起炎症。

      气相色谱仪的检测器有五种：TCD热导池检测器、FID氢火焰离子化检测器、FPD火焰光度检测器、ECD电子俘获检测器。为了满足检测器的需要我们首先要对气相色谱仪的载气进行挑选，并充分思考到分析方法对分析周期、柱功率及灵敏度的影响。例如从柱功率思考，需要载气的扩散系数要小，为得到非常好的峰型，常用氮气来做载气。

      对气相色谱仪TCD检测器来讲，为提高灵敏度常用传导大的氢（氦）气作载气，而不使用氮气或氩气做载气。 
       从安全和分析周期来讲，氦气要比氢气好，但我国的氦气本钱较少，报价对比高，因此运用氢气作载气对比广泛。 
      对于气相色谱仪FID查看器用氮气作载气，既安全又可得到对比好的灵敏度。 
      气相色谱仪TCD查看器用氢气、氦气对比好，用氮气、氩气、空气时灵敏度对比低，易呈现N型或W型峰。FID、FPD查看器常用氮气作载气，在分外情况下也可用氢气。 
      ECD查看器一般用氮气作载气。 
      一般气相色谱仪载气挑选原则是： 
     惰性气体（分析中不与样品或固定相发生化学反应），无腐蚀性、在200~400℃范围内不分解：气体扩散系数小，以提高柱功率，报价合理、且能满足检测器运用需要。 
     气相色谱仪气源的种类和纯度，应与所分析的样品和所需要的分析精度进行合理的挑选。

为何称呼为源表？

“源”为电压源和电流源，“表”为测量表；

“源表”即指一种可作为四象限的电压源或电流源提供精确的电压或电流，同时可同步测量电流值或电压值的测量仪表。（恒流源时测电压，恒压源时测电流）

数字源表功能：

①集合电压源、电流源、电压表、电流表、电子负载的功能于一身，广泛用于各类精密器件的测量。

②四象限工作，可作为源或负载

四象限工作，可以作为源或负载

   电源象限是指以电源输出电压为X轴、输出电流为Y轴形成的象限图。第一、三象限即电压电流同向，源表对其它设备供电，称为源模式；第二、四象限即电压电流反向，其它设备对源表放电，源表被动吸收流入的电流，且可为电流提供返回路径，称为阱模式。

在选择源表时，需要先确认待测DUT的电流电压Z大范围，以此为参照来选择源的输出范围,这个输出范围是指源表对外输出恒定电压电流的功能范围，这里需要注意，由于源表有总功率的限制，其输出不能同时达到电流输出和电压输出的Z大值。

源表采用四象限工作模式，当电压、电流均为正时，工作在第一象限;当电压为负、电流为正时，工作在第二象限;当电压、电流均为负时，工作在第三象限;当电压为正、电流为负时，工作在第四象限。

以SiC、GaN为代表的第三代半导体材料，具备高禁带宽度、高热导率、高击穿场强、高电子饱和漂移速率等特点，在没有自热效应的情况下测量半导体器件的真实状态至关重要。

脉冲表征是自热效应的有效解决方案，通过短时间通电(脉冲)来降低温升对半导体性能的影响，进而得到更真实的数据，实现更快速和更晶准的测量。

对于高速数字化或波形采集的应用场景，脉冲测试具有更高的分辨率,可以做到更优的采样性能,在同等带宽下可获得更精确的瞬态特性,是波形捕获和瞬态特性应用的理想选择。

功率器件测试HCPL100型高电流脉冲电源

实验室常用的气源装置包括两类：钢瓶气和气体发生器。

1 钢瓶气

一般而言，如果钢瓶气供货商资质完备的话，钢瓶气的质量稳定性可以得到有效的保证；同时维护更换等方面相对来说比较省事；同时如果用量不大的话，使用钢瓶气可以节省投入。但是出于安全考虑，很多单位会建设专门的气瓶室和布置专门的气路管道，这在初期或许是一笔不小的开销。

需要注意的是，钢瓶气并不意味者纯度高——如果需要高纯度的气体，以氮气/氢气为例，需要购买高纯氮气/氢气，并指明纯度为99.999%。

另外，使用钢瓶气时，需要配备合乎使用规范的减压器。

2 气体发生器

出于安全考虑，不少的实验室目前使用气体发生器进行供气。使用气体发生器的优点——安全——显而易见，同时，气体发生器可以放在仪器旁边，避免了布置气路管道等问题。

但是使用气体发生器也有不少的问题需要克服:比如使用高纯氮气发生器，并不能如钢瓶气那样随时使用，从打开到合格供气需要一定的时间；需要定期的保养，更换水分和烃类的捕集装置；如果仪器较多，单台的发生器可能不能满足所有的需求，需要增加投入。

目前市面上具有氮气发生器、氢气发生器和空气源，以及可以同时提供氮氢空三种气体的一体机。

氮气发生器根据原理可分为有电化学、变压吸附和膜分离三种，其中变压吸附原理可以达到（可以达到而非一定是）99.995%以上的纯度。

氢气发生器根据原理可分为碱性电解制氢和固体聚合物电解质水电解制氢（SPE或者PEM），两者的简单区别是前者需要碱性电解液，后者只需要去离子水。纯度上来讲，两者均可达到99.99%以上。

空气源根本上来说就是空气压缩机，具有多种类型。在实验室内使用的一般来说是往复式和涡旋式，需要注意的是，气相色谱使用的空气源应当是无油的——气相色谱对使用的空气的要求shi：不得含有影响仪器正常工作的灰尘、烃类、水分及腐蚀性物质。

实验室如果需要更高纯度的空气，可以在空气源后面加装除烃装置，或者直接采购一体式的零级空气发生器——可以有效除去空气中的碳氢化合物，使之达到更低的浓度。

纹波：理想状态时，电源输出的直流电压应为一固定值，但是很多时候它是通过交流电压整流、滤波后得来的。由于滤波不干净或多或少会有剩余的交流成分，这种包含周期性与随机性成分的杂波信号我们称之为纹波。

即便是用电池供电也会因负载的波动而产生波纹。较大的纹波会对高速信号质量产生干扰，影响CPU与GPU正常工作，所以这个数值越小越好。所以为了保证电源的电压输出质量，需要对给电路板供电的AC/DC或DC/DC模块的输出纹波进行测量。而纹波的测量方法对于其该项指标的确定会产生非常大的影响，今天安泰测试Agitek就简单给大家演示一下示波器测电源波纹的一些注意事项。

通过示波器测试电源纹波时，只有采取正确的测量方法，才能得到准确的测量数值。如何正确使用示波器测试电源纹波呢？以下几点为使用示波器测试纹波时需要注意的几点：

1、 示波器要选择20MHz的带宽限制。一般开关电源输出的纹波在DC~20MHz范围。而高频同步开关噪声和信号反射等引起的噪声在DC~1GHz范围。所以此设置可以滤除高频噪声，避免高频噪声对纹波测量造成影响。

下图为纹波与噪声的示意图。A：纹波+噪声；B：纹波；C：噪声。

2、 示波器探头接地线尽量短。通常建议去掉探头帽，使用探头自带的接地弹簧来接地，这样可避免由探针与地线形成的类天线环路耦合进电路中的噪声。

3、 尽量选择有1X的示波器探头。可避免由示波器本身噪声引起的纹波误差。因为探头端对信号进行衰减后，为了在示波器上仍读取实际信号电压值，示波器会通过设置的探头比对信号进行运算。如使用10X衰减探头，实际进入示波器的信号衰减为1/10，为了在示波器上显示真实电压值，示波器上探头比需设为10X，示波器会将所得信号乘10后进行显示。而探头本身的噪声是不会因探头的衰减而衰减，所以乘10后所得的噪声会变大。对于测试的纹波较小时会产生影响。此外，很多探头1X时的带宽只有不足10MHz，会使高于10MHz的纹波衰减造成实际测试的纹波偏小。所以建议选择不低于20MHz的带有1X的探头测试。如RIGOL PVP2000探头，1X时带宽为35MHz，可满足纹波测试带宽要求。

4、示波器的通道耦合方式选择交流，可以将直流电压隔离，方便信号观测。因为纹波是叠加在直流信号上的，相较于直流电压，其数值较小。所以需要将垂直刻度调小，并调节垂直偏移才可以看到纹波信号。此外由于示波器的垂直偏移范围可调范围是有限制的，所以当直流信号过大时可能会导致无法看到纹波。所以选择交流耦合可以只显示交流纹波信号，方便观测波形。

5、如果使用隔离电源时要保证示波器的电源地与被测电源地隔离，避免引入共模干扰。

以上内容由普源示波器代理商——安泰测试整理， 安泰测试作为普源的一级代理，为客户提供选型、样机演示、销售、培训、维修等一站式服务，欢迎有需求的电子工程师咨询安泰测试。