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紅外探測器在氣體分析方面的應用
閱讀：2614 發布時間：2016-12-29vigo紅外探測器在氣體分析方面的應用
一、常見大氣污染氣體的紅外吸收帶
氣體類型 | 紅外吸收帶中心波長/單位：微米 |
CO2 | 1.4 1.6 2.0 2.7 4.26 4.8 5.2 9.4 10.4 15 |
O3 | 4.7 8.9 9.6 14 |
N2O | 3.9 4.05 4.5 7.7 8.6 17.1 |
CO | 2.3 4.65 |
CH4 | 1.65 3.35 6.5 7.65 |
SO2 | 4.00 7.34 8.68 |
NO | 5.35 |
NO2 | 3.44 6.18 |
二、工作原理
紅外線氣體分析儀,是利用紅外線進行氣體分析"它基于待分析組分的濃度不同,吸收的輻射能不同,剩下的輻射能使得檢測器里的溫度升高不同,動片薄膜兩邊所受的壓力不同,從而產生一個電容檢測器的電信號"這樣,就可間接測量出待分析組分的濃度"
一種氣體分析儀的工作示意圖
根據紅外輻射在氣體中的吸收帶的不同，可以對氣體成分進行分析。例如，二氧化碳對于波長為2.7μm、4.33μm和14.5μm紅外光吸收相當強烈，并且吸收譜相當的寬，即存在吸收帶。根據實驗分析，只有4.33μm吸收帶不受大氣中其他成分影響，因此可以利用這個吸收帶來判別大氣中的CO2的含量。
二氧化碳紅外氣體分析儀由氣體(含CO2)的樣品室、參比室(無CO2)、斬光調制器、反射鏡系統、濾光片、紅外檢測器和選頻放大器等組成。
測量時，使待測氣體連續流過樣品室，參比室里充滿不含CO2的氣體（或CO2含量已知的氣體）。紅外光源發射的紅外光分成兩束光經反射鏡反射到樣品室和參比室，經反射鏡系統，這兩束光可以通過中心波長為4.33μm的紅外光濾色片投射到紅外敏感元件上。由于斬光調制器的作用，敏感元件交替地接收通過樣品室和參比室的輻射。
若樣品室和參比室均無CO2氣體，只要兩束輻射*相等，那么敏感元件所接收到的是一個通量恒定不變的輻射，因此，敏感元件只有直流響應，交流選頻放大器輸出為零。
若進入樣品室的氣體中含有CO2氣體，對4.33μm的輻射就有吸收，那么兩束輻射的通量不等，則敏感元件所接收到的就是交變輻射，這時選頻放大器輸出不為零。經過標定后，就可以從輸出信號的大小來推測CO2的含量。
三、典型產品
PbS、PbSe、InGaAs
西安立鼎光電徐建強