Detektory fotojonizacyjne mogą wykrywać szerokie spektrum substancji, w tym opary organicznych związków chemicznych, takich jak octan etylu i toluen, wykorzystywanych jako rozpuszczalniki. Każdy pierwiastek lub związek chemiczny ma określony potencjał jonizacji, czyli ilość energii niezbędną do jego jonizacji, wyrażoną w eV. Jeśli potencjał jonizacji próbki gazu będzie niższy niż energia lampy w eV, nastąpi jonizacja gazu, czyli rozbicie cząsteczki na jony dodatnie i ujemne, które mogą zostać łatwo zliczone przez detektor. Powstające jony ulegają rekombinacji, co sprawia, że PID zalicza się do klasy detektorów niedestrukcyjnych.
Detektory fotojonizacyjne, ze względu na bardzo dużą grupę wykrywanych związków, wykorzystują tzw. współczynniki korekcyjne (CF), które umożliwiają wyskalowanie sygnału z detektora w jednostkach koncentracji konkretnego gazu, w stosunku do koncentracji gazu kalibracyjnego. Dzięki temu nie ma konieczności wykorzystywania osobnego gazu kalibracyjnego dla każdego związku. Współczynniki korekcyjne określane są na podstawie pomiarów reakcji detektora PID na znane stężenie gazu docelowego. Im niższy współczynnik korekcji, tym bardziej czuły jest czujnik na obecność gazu lub par np.:
• CF dla toluenu wynosi 0.5, więc czujnik PID jest bardzo czuły na jego obecność
• CF dla amoniaku wynosi 9,7 więc czujnik PID jest mniej czuły na jego obecność
Czujnik PID jest około 19 razy bardziej czuły na obecność toluenu w porównaniu z amoniakiem (9,7/0,5=19,4)
Typowym gazem wykorzystywanym do kalibracji jest izobutylen, gdyż jego reaktywność znajduje się w środkowym zakresie czułości czujników PID, dodatkowo jest łatwo dostępny, nietoksyczny i niepalny w niskich stężeniach.Przykład:
Detektor z lampą o energii jonizacji 10,6 eV, wykalibrowany na izobutylenem, pokazuje wartość mierzoną: 100 ppm. Wykrywany gaz to octan etylu, którego współczynnik korekcyjny CF=3,8. Po wybraniu tego współczynnika odczyt zmieni się na wartość 380 ppm i będzie to bezpośrednie stężenie tego gazu.
Pełna lista wykrywanych związków wraz z współczynnikami korekcyjnymi i ich potencjałami jonizacji do pobrania tutaj
DETEKCJA WYCIEKÓW
Występują sytuacje, w których wycieku nie można w prosty sposób zlokalizować. Gaz lub opary uwalniane do powietrza otoczenia zostają w nim rozproszone. Czujniki PID, ze względu na wysoką czułość, pozwalają mierzyć gradienty koncentracji wielu gazów i par, których nie bylibyśmy w stanie wykryć innymi czujnikami. Możemy więc śledzić rosnącą koncentrację gazu lub oparów, aż do źródła rozszczelnienia, dzięki czemu wyciek zostanie szybko zlokalizowany.