IRD紅外探測(cè)器 PD光電二極管光傳感器 VCSEL-LD激光二極管發(fā)射器件 產(chǎn)品工業(yè)應(yīng)用

氣體分析簡(jiǎn)介

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氣體分析檢測(cè)是保障安全生產(chǎn)、環(huán)境質(zhì)量、人體健康乃至科學(xué)研究的重要手段，廣泛應(yīng)用于工業(yè)安全監(jiān)測(cè)、環(huán)保監(jiān)測(cè)、實(shí)驗(yàn)室分析、和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。氣體分析方法種類繁多，各有優(yōu)勢(shì)與局限。相比于電化學(xué)法，光學(xué)方法擁有更高的靈敏度與精度，更快速的響應(yīng)，更強(qiáng)的抗干擾能力。如今市面上常見(jiàn)的光學(xué)氣體分析方法包括：NDIR，TDLAS，F(xiàn)TIR，NDUV等。

氣體分析原理

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　　氣體分析領(lǐng)域常見(jiàn)的4種測(cè)量方法，NDIR、TDLAS、FTIR、NDUV都是基于比爾-朗伯定律的，當(dāng)一束平行單色光透過(guò)被測(cè)氣體時(shí)，被測(cè)氣體對(duì)特定波長(zhǎng)的光具有吸收作用。吸收會(huì)造成能量的衰減，其吸光度與吸光物質(zhì)的濃度及吸收層厚度成正比。

　　其中A為吸光度，I0為入射光強(qiáng)度，It為透射光強(qiáng)度，T為透射比/透光度，K為吸收系數(shù)，l為吸收介質(zhì)的厚度，c為吸光物質(zhì)的濃度。

氣體分析——可調(diào)諧二極管激光吸收光譜（TDLAS）簡(jiǎn)介

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　　TDLAS是一種基于激光吸收光譜的高精度氣體檢測(cè)技術(shù)。TDLAS利用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的窄線寬和波長(zhǎng)隨注入電流改變的特性實(shí)現(xiàn)對(duì)分子的單個(gè)或幾個(gè)距離很近很難分辨的吸收線進(jìn)行測(cè)量。TDLAS的優(yōu)勢(shì)在于其非接觸性和高靈敏度，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)氣體濃度，且不受背景氣體干擾。可采用多種調(diào)制方式，如波長(zhǎng)調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制等，以提高檢測(cè)靈敏度和抗干擾能力。常用于O2、H2O、CH4和NH3等氣體的檢測(cè)。

氣體分析——可調(diào)諧二極管激光吸收光譜（TDLAS）流程

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　　TDLAS系統(tǒng)由可調(diào)諧二極管激光器(VCSEL)、氣體吸收池、探測(cè)器(硅Si或銦鎵砷InGaAs光電二極管等)和控制分析單元組成。可調(diào)諧二極管激光器發(fā)射特定波長(zhǎng)的光，經(jīng)氣體吸收池到達(dá)探測(cè)器，采集系統(tǒng)采集信號(hào)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)算出氣體濃度值。

氣體分析——非分散紅外光譜法（NDIR）簡(jiǎn)介

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　　NDIR技術(shù)因其簡(jiǎn)單易用而成為目前最常用的氣體檢測(cè)方法之一。與其他檢測(cè)方法相比，NDIR技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在其在3-16um波長(zhǎng)范圍內(nèi)的強(qiáng)吸收能力。這種強(qiáng)吸收特性使得NDIR能夠在較短的光程下，利用高性價(jià)的組件來(lái)檢測(cè)相對(duì)低濃度的氣體。常見(jiàn)的可檢測(cè)氣體包括CH4、CO2和CO等。

氣體分析——非分散紅外光譜法（NDIR）工作流程

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　　NDIR（非分散紅外光譜法）的工作流程：

　　NDIR系統(tǒng)包括黑體光源、氣室、探測(cè)器、放大電路以及數(shù)據(jù)處理器。光源可選擇黑體光源或中紅外LED。探測(cè)器有光子型和熱型兩種，可選擇熱釋電、熱電堆以及鉛鹽探測(cè)器(PbS和PbSe)等。

氣體分析——傅里葉變換紅外光譜法（FTIR）簡(jiǎn)介

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　　FTIR是一種用來(lái)獲得固體、液體或氣體的紅外線吸收光譜的技術(shù)，是一種以高光譜分辨率收集大范圍光譜數(shù)據(jù)的方法。FTIR的優(yōu)點(diǎn)包括掃描速度快，分辨率高;光通量大，靈敏度高;光譜范圍寬，測(cè)量精度高。

氣體分析——傅里葉變換紅外光譜法（FTIR）流程

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　　FTIR主要由紅外光源(黑體光源)、干涉儀(VCSEL 850/852nm激光器)、樣品池、探測(cè)器(碲鎘汞(MCT)或DLATGS材料的熱釋電探測(cè)器)以及計(jì)算機(jī)等組件組成。FTIR的運(yùn)行流程可以概括為：光源發(fā)射紅外線 – 干涉儀產(chǎn)生干涉光 – 干涉光通過(guò)樣品到達(dá)檢測(cè)器 – 探測(cè)器將光強(qiáng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào) – 傳入計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

　　與傳統(tǒng)的氦氖激光器相比，VCSEL的優(yōu)勢(shì)包括單縱模輸出、波長(zhǎng)穩(wěn)定性好、光束質(zhì)量高(圓形對(duì)稱光斑)、高發(fā)光效率以及高調(diào)制速度等優(yōu)點(diǎn)。這使得VCSEL特別適合應(yīng)用在要求低功耗、高速、集成度高的場(chǎng)景中。

氣體分析——非分散紫外光譜法（NDUV）原理

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　　NDUV技術(shù)與NDIR相似，只不過(guò)其使用的光源與探測(cè)器位于紫外波段，常見(jiàn)的應(yīng)用是測(cè)量臭氧在254nm處的吸收能力。

推薦型號(hào)

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