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浅谈红外线与红外气体分析技术

发布时间:2022-04-12      点击次数:118

红外线是人们按照波长划定的一段光谱范围。红外线本身也是属于光的范畴,只是它的波长大于人眼能够感知的光波长,所以在我们生活中看不到红外线,但是我们可以感觉得到,如离的很远就能感觉发热物体的热量,这就是发热物体发出的红外线照射到我们身体上产生的效果。



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物质对光的吸收现象很早就受到了科学家的注意并进行了研究,科学家确认了不同物质只对特定波长的光有吸收,并且确定了吸收特性和数学计算公式。做为物质的各种气体当然对光线有吸收,气体的吸收光线波长不只一个,可能对应几个不同的波长。而在中红外波长这段光谱范围内吸收最强,因为吸收强就意味着容易被检测,所以大部分红外线气体分析都确定在这个光谱段内检测分析。

我们一般说的红外气体分析仪,都是使用的辐射光源。这种光源是利用特殊材料制作的,特点是利用电能把它加热到一定的温度物质就向外发射红外光。这种光源的使用材料容易得到,制作也相对简单成本不高,而且这种光源发出的红外光的光谱性能稳定能满足要求,因此被广泛采用。这种光源发出的光谱是连续的一段红外光谱,不是单一的红外光谱,用它照射气体后穿过气体射出的红外线强度不能直接用探测器检测,因为气体只是吸收了很窄的一段波长的光,而光源发出的大部分波长的光没有被吸收,所以探测器是无法准确检测到光的衰减量的。
因此就需要在射出光与探测器之间增加一个滤光片,滤光片的作用是只允许有吸收的那个很窄的光通过,把其它的光全部阻挡住。这样探测器的检测结果就只反映了该气体吸收光的情况,也就可以推算出气体的浓度了。现在的探测器基本上都是工业生产的成品了,在生产中就已经把要求的滤光片加到探测器的窗口上了,加有不同的波长滤光片就标注检测不同的气体型号,方便了设计气体分析仪表的选择使用。



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