PID Photoionisationssensoren

Photoionisation (PID) ermöglicht die hochempfindliche Überwachung flüchtiger organischer Verbindungen (VOCs) oder anderer Gase, die in sehr geringen Mengen erkannt werden müssen, wie zum Beispiel chlororganische Verbindungen. PID-Sensoren können Verbindungen im ppb-Bereich (Teile pro Milliarde) nachweisen, was bei VOC erforderlich ist, die noch in äußerst kleinen Mengen hoch toxisch sein können.

Bei diesem Prinzip werden Gasmoleküle mithilfe von energiereichen Photonen aus dem UV-Spektrum in positiv geladene Ionen aufgespalten. Wenn die Gasmoleküle in das UV-Licht gelangen, wird dieses absorbiert, was zur Ionisierung der Moleküle führt. Dies liegt daran, dass das UV-Licht die Moleküle anregt, wodurch sie zeitweise Elektronen verlieren und positiv geladene Ionen bilden. Hierbei wird das Gas elektrisch geladen. Der aus den positiv geladenen Ionen resultierende Strom bildet das Ausgangssignal des Gasdetektors Da bei einer größeren Gasmenge eine größere Anzahl positiv geladener Ionen entsteht, bedeutet ein stärkerer elektrischer Strom eine höhere Gaskonzentration in der Umgebung.

Photoionisationsdetektoren verwenden energiereiches UV-Licht aus einer im Detektor befindlichen Lampe als Energiequelle, um ein Elektron aus neutral geladenen VOC-Molekülen zu lösen. Hierdurch entsteht ein elektrischer Stromfluss, der proportional zur Konzentration des Schadstoffs ist. Die zum Herauslösen eines Elektrons aus dem Zielmolekül erforderliche Energiemenge wird als Ionisierungspotential (IP) der jeweiligen Substanz bezeichnet. Je größer das Molekül ist bzw. je mehr Doppel- oder Dreifachbindungen es enthält, umso niedriger ist das IP. Daher gilt, dass Moleküle sich umso einfacher nachweisen lassen, je größer sie sind. Dies ist das genaue Gegenteil der Leistungsmerkmale von Wärmetönungssensoren für brennbare Gase.

PID-Gasdetektoren sind aufgrund ihrer Effektivität, ihrer Erkennungsfähigkeit bei niedrigen Konzentrationen und ihrer Wirtschaftlichkeit im Vergleich zu anderen Messmethoden sehr populär.