淺談紅外線與紅外氣體分析技術(shù)
2021.04.07
紅外線是人們按照波長(zhǎng)劃定的一段光譜范圍。紅外線本身也是屬于光的范疇，只是它的波長(zhǎng)大于人眼能夠感知的光波長(zhǎng)，所以在我們生活中看不到紅外線，但是我們可以感覺得到，如離的很遠(yuǎn)就能感覺發(fā)熱物體的熱量，這就是發(fā)熱物體發(fā)出的紅外線照射到我們身體上產(chǎn)生的效果。
物質(zhì)對(duì)光的吸收現(xiàn)象很早就受到了科學(xué)家的注意并進(jìn)行了研究，科學(xué)家確認(rèn)了不同物質(zhì)只對(duì)特定波長(zhǎng)的光有吸收，并且確定了吸收特性和數(shù)學(xué)計(jì)算公式。做為物質(zhì)的各種氣體當(dāng)然對(duì)光線有吸收，氣體的吸收光線波長(zhǎng)不只一個(gè)，可能對(duì)應(yīng)幾個(gè)不同的波長(zhǎng)。而在中紅外波長(zhǎng)這段光譜范圍內(nèi)吸收最強(qiáng)，因?yàn)槲諒?qiáng)就意味著容易被檢測(cè)，所以大部分紅外線氣體分析都確定在這個(gè)光譜段內(nèi)檢測(cè)分析。
我們一般說的紅外氣體分析儀，都是使用的輻射光源。這種光源是利用特殊材料制作的，特點(diǎn)是利用電能把它加熱到一定的溫度物質(zhì)就向外發(fā)射紅外光。這種光源的使用材料容易得到，制作也相對(duì)簡(jiǎn)單成本不高，而且這種光源發(fā)出的紅外光的光譜性能穩(wěn)定能滿足要求，因此被廣泛采用。這種光源發(fā)出的光譜是連續(xù)的一段紅外光譜，不是單一的紅外光譜，用它照射氣體后穿過氣體射出的紅外線強(qiáng)度不能直接用探測(cè)器檢測(cè)，因?yàn)闅怏w只是吸收了很窄的一段波長(zhǎng)的光，而光源發(fā)出的大部分波長(zhǎng)的光沒有被吸收，所以探測(cè)器是無法準(zhǔn)確檢測(cè)到光的衰減量的。
因此就需要在射出光與探測(cè)器之間增加一個(gè)濾光片，濾光片的作用是只允許有吸收的那個(gè)很窄的光通過，把其它的光全部阻擋住。這樣探測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果就只反映了該氣體吸收光的情況，也就可以推算出氣體的濃度了。現(xiàn)在的探測(cè)器基本上都是工業(yè)生產(chǎn)的成品了，在生產(chǎn)中就已經(jīng)把要求的濾光片加到探測(cè)器的窗口上了，加有不同的波長(zhǎng)濾光片就標(biāo)注檢測(cè)不同的氣體型號(hào)，方便了設(shè)計(jì)氣體分析儀表的選擇使用。
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