对于高效气相色谱仪氢火焰电离检测器离子化的作用机理，至今还不十分清楚。目前认为氢火焰中的电离不是热电离而是化学电离，即有机物在氢火焰中发生自由基反应而被电离。化学电离产生的正离子（CHO⁺和H₃O⁺）和电子（e）在外加150～300V直流电场作用下向两极移动而产生微电流，经放大后，记录下色谱峰。氢火焰电离检测器对大多数有机化合物有很高的灵敏度，比热导检测器要高几个数量级，很适合痕量有机物的分析，但对在氢火焰中不电离的元机化合物如CO、CO₂、SO₂、N₂和NH₃等不能检测。

   

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