Utilisé pour détecter des composés chimiques dans des échantillons de substances, un détecteur à capture d’électrons émet généralement des particules bêta radioactives et des gaz, tels que l’azote, dans un mélange. Ces particules entrent généralement en collision avec des molécules de gaz et sont transportées par elles, tandis que les collisions diffusent des électrons qui se déplacent ensuite vers une électrode chargée positivement. Un courant est généré par ce processus, et lorsque les électrons sont récupérés, le courant entre deux électrodes est diminué. Les composés dans l’échantillon sont généralement détectés par le changement de courant électrique. Inventé dans les années 1950, le détecteur à capture d’électrons est souvent utilisé pour détecter les composés à base d’halogène, de nitro ou de nitrile, ainsi que les produits chimiques liés au carbone et aux métaux.
Les détecteurs modernes à capture d’électrons du 21e siècle utilisent parfois du plasma pour générer un flux d’électrons. La plupart des appareils fonctionnent soit en appliquant un potentiel de courant continu (CC) constant, soit un potentiel pulsé. Avec le fonctionnement en mode CC, une tension suffisante est introduite pour collecter les électrons émis. Un courant constant est produit et tombe généralement lorsque les molécules commencent à entrer en collision. Le modèle de changement est utilisé pour détecter les composés.
Le fonctionnement en mode pulsé bloque généralement le chemin de la plupart des molécules chargées négativement. Lorsque l’impulsion est en mode arrêt, les électrons réagissent avec le gaz. Les matériaux peuvent être détectés par le mouvement de leurs particules, qui est influencé par la synchronisation, la fréquence et l’amplitude des impulsions. L’azote et l’halogène sont souvent utilisés dans un détecteur à capture d’électrons car relativement peu d’électrons sont retenus par leurs atomes. Les substances peuvent donc plus facilement capturer les électrons circulant librement dans le système.
Les détecteurs à capture d’électrons sont souvent utilisés en chromatographie en phase gazeuse, et ils ont d’abord été développés pour être utilisés dans ce domaine. Encore utilisés au 21ème siècle, ces détecteurs doivent généralement être manipulés avec précaution. L’autorisation des autorités régionales est souvent nécessaire pour acquérir et utiliser un détecteur à capture d’électrons. Les registres d’inventaire, les résultats des tests du fabricant et une liste de spécifications doivent parfois être soumis pour examen de sécurité.
Une profession titulaire d’un permis peut être la seule personne autorisée à installer, tester ou retirer un détecteur à capture d’électrons. Les réglementations peuvent également imposer que des étiquettes de mise en garde soient visibles sur l’appareil ou dans la pièce où il est stocké. Il existe souvent des exigences selon lesquelles les substances inflammables ne doivent pas être stockées à proximité du détecteur. Puisqu’il contient généralement des matières radioactives, des procédures spécifiques pour l’élimination de l’instrument peuvent également devoir être suivies.