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工作原理：

H2由噴嘴加入與空氣混合點火燃燒形成氫火焰，通入空氣助燃，H 2 +O2燃燒能產生2100℃高溫。氫火焰由預熱區、點燃火焰區、熱裂解區 和反應區組成。載氣（N2）本身不會被電離，只有載氣中的有機雜質和流失的固定液會在氫火焰中被電離成正、負離子和電子。在電場作用下，正離子移向收集極，負離子和電子移向極化極，形成微電流，經微電流放大器放大后，在記錄儀中記錄下來，即為基流，又稱本底電流或背景電流。

1、當含有機物CnHm的載氣由噴嘴噴出進入氫火焰時，在熱裂解區發生裂解反應產生自由基：

CnHm→·CH

2、產生的自由基在反應區火焰中與從外面擴散進來的激發態氧原子或氧分子發生反應：

·CH+  O→CHO+ + e

3、生成的正離子CHO+與氫火焰中大量水分子碰撞而發生分子離子反應：

CHO+ + H 2 O→H3O+ + CO 

4、化學電離產生的正離子和電子在外加直流電場的作用下分別向兩極定向運動而產生微電流，約10-6～10-14A。

5、在一定范圍內，微電流的大小與進入離子室的被測組分質量成正比，氫火焰離子化檢測器是質量型檢測器。

6、組分在氫火焰中的電離效率很低，大約五十萬分之一的碳原子被電離。

7、離子電流信號輸出到記錄儀，得到色譜流出曲線。

化合物中某些碳原子與雜原子相連而不能產生自由基CH·，而不產生響應，因此帶有雜原子的化合物信號低于相應的烷烴，含雜原子越多，響應值越低。