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    红外探测器在气体分析方面的应用

    发布时间: 2016-12-29  点击次数: 946次

    vigo红外探测器在气体分析方面的应用

    一、常见大气污染气体的红外吸收带

    气体类型

    红外吸收带中心波长/单位: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

    红外线气体分析仪,是利用红外线进行气体分析"它基于待分析组分的浓度不同,吸收的辐射能不同,剩下的辐射能使得检测器里的温度升高不同,动片薄膜两边所受的压力不同,从而产生一个电容检测器的电信号"这样,就可间接测量出待分析组分的浓度"

     

    一种气体分析仪的工作示意图
        根据红外辐射在气体中的吸收带的不同,可以对气体成分进行分析。例如,二氧化碳对于波长为2.7μm、4.33μm和14.5μm红外光吸收相当强烈,并且吸收谱相当的宽,即存在吸收带。根据实验分析,只有4.33μm吸收带不受大气中其他成分影响,因此可以利用这个吸收带来判别大气中的CO2的含量。
        二氧化碳红外气体分析仪由气体(含CO2)的样品室、参比室(无CO2)、斩光调制器、反射镜系统、滤光片、红外检测器和选频放大器等组成。
        测量时,使待测气体连续流过样品室,参比室里充满不含CO2的气体(或CO2含量已知的气体)。红外光源发射的红外光分成两束光经反射镜反射到样品室和参比室,经反射镜系统,这两束光可以通过中心波长为4.33μm的红外光滤色片投射到红外敏感元件上。由于斩光调制器的作用,敏感元件交替地接收通过样品室和参比室的辐射。
        若样品室和参比室均无CO2气体,只要两束辐射完全相等,那么敏感元件所接收到的是一个通量恒定不变的辐射,因此,敏感元件只有直流响应,交流选频放大器输出为零。
        若进入样品室的气体中含有CO2气体,对4.33μm的辐射就有吸收,那么两束辐射的通量不等,则敏感元件所接收到的就是交变辐射,这时选频放大器输出不为零。经过标定后,就可以从输出信号的大小来推测CO2的含量。

    三、典型产品

        PbS、PbSe、InGaAs

                                                               西安立鼎光电徐建强

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