多种(mini)式气相(质谱)色谱仪是一种带有选择性的气敏传感器的色谱仪。

图5.14为两种小型色谱仪，前者包括高灵敏度的PID, ECD检测器。早期有TOD检测器，带一根色谱柱，而图5.14的手提便携式气相色谱仪能装3根色谱柱，PID, ECD两种检测器，因此能测较多的VOCs(挥发性有机化合物)等多种有害气体。

图5.14两种手提便携式气相色谱仪

1-交直流充电池；2-气体进样口；3-LCD显示分析值；4-警报器；5-取样指示；6-准备指示；7-四个操作功能键;8-四个手动操作软键；9-PID和ECD端口；10-声响警报器；11-自动进样口；12-充载气的接口

图5.15为航天用的色谱质谱仪，应用范围更广。以上3种仪器均为美国产品。

图5.15小型色谱质谱仪

图5.16 mini型日本传感器(色谱仪)

1-色谱柱(内外壁带正负电);2-电极(右上角为说明气体分子流动情况);3-电源;4,13-节点；5-分析气入口；6-载气进口；7-载气；8-载气和分析气出口；9-电阻器电流(resistor circuit) ;10-集成电路；11-信息系统；12-接地

图5.16是日本学者在2013年公开的采用MEMS技术制造的mini型传感器(色谱仪)的世界专利，除5,6,7外，整个色谱柱由半导体材料(硅、二氧化硅、锗、碳化硅、锗化硅、氮化硅、UlA-VA半导体、氮化镓、金刚石和氧化铝衬底材料)构成，mini传感器制造在半导体材料上。其原理是利用色谱柱本身带正负电从而使得极性分子与非极性分子分离。扰动距离与电场、偶极距、介电常数之间关系式见公式(5-5)。

式中，E为电场强度；P为偶极距；ε₀为介电常数；z为分子扰动(pertubation)距离。由(5-5)式可以得到

而总的扰动距离Z又与色谱柱内流动的分子频率f(Hz)和流速v(m/s)有关，这样得到

专利列有甲酰胺、丙酮、二氧化氮、甲苯、苯酚、乙酸乙酯、水等的扰动距离z和总扰动距离值Z(在f =10KHz; v=lm/s; L = 5000um)之比为1/1000的数据。根据上述公式，可以应用于这些专利对上述气体进行检测。

整个传感器的尺寸为小于500 um×500um×100um=长×宽×厚。沉积方法包括化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、原子层沉积(ALD)、真空沉积、溅射、电镀等，然后进行光刻(湿法和干法腐蚀)，制成对电极以及化学机械抛光(CMP)、旋转镀膜热压(STP)、芯片系统化(SOC)、系统封装(Sip)等项目技术。

专利又实施对N₂O、CO₂、C₃H₈(相同分子量不同偶极距)和NH₃、CH₃F、CH₃Cl(不同分子量，电荷数相同，而偶极距基本相同)的两组气体进行mini传感器(气相色谱)分离。