Détecteurs de gaz à photoionisation

Principe d'un détecteur à Photo Ionisation

Le principe de fonctionnement du PID est basé sur l’ionisation des molécules par un rayonnement UV de haute énergie. Cette source d’énergie permet d’extraire un électron aux molécules de substances organiques à charge neutre. Les ions formés sont collectés par des électrodes entre lesquelles est établie une différence de potentiel. Les ions se déplacent dans le champ électrique et génèrent un courant proportionnel à la concentration en molécules ionisées.Il se produit ainsi un courant électrique d’intensité proportionnelle à la concentration du contaminant.
La quantité d’énergie nécessaire à l’extraction d’un électron de la molécule visée s’appelle le potentiel d’ionisation (PI) de la substance en question. Toutes les molécules dont le potentiel d’ionisation est inférieur à l’énergie de la lampe (10.2 eV en standard) seront ionisées et génèreront un signal.

Réponse d'un détecteur PID

Plus la molécule est grosse, ou plus la molécule contient de liaisons chimiques doubles ou triples, plus la valeur PI est petite. Ainsi, en général, plus la molécule est grosse, plus il est facile de la détecter. C’est exactement le contraire de ce qui ce passe avec le capteur catalytique. Les capteurs à filament chaud catalytique sont excellents pour la mesure du méthane, du propane et d’autres gaz combustibles courants qui ne peuvent pas être détectés au moyen d’un appareil PID. En revanche, les appareils PID peuvent détecter les grosses molécules de substances organiques et d’hydrocarbures qui ne sont pas vraiment décelables par les capteurs à filament chaud. D’où la complémentarité des deux.

Le PID est très souvent utilisé dans les domaines du contrôle de pollution atmosphérique, de l’eau potable, de l’hygiène industrielle ou encore pour la caractérisation des déchets.