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紅外探測器在氣體分析方面的應用
發布時間： 2016-12-29 點擊次數： 2730次vigo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
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