紅外線氣體分析器中常用的濾光元件有哪幾種

光源發(fā)出的紅外光通常是所謂廣譜輻射，比被測組分的吸收波段要寬得多,。此外,，被測 組分的吸收波段與樣氣中某些組分的吸收波段往往會發(fā)生交叉甚至重疊，從而對測量帶來干擾,。因此必須對紅外光進(jìn)行過濾處理,，這種過濾處理稱為濾光或?yàn)V波。

紅外線氣體分析器中常用的濾光元件有兩種,，一種是早期采用且現(xiàn)在仍在使用的濾波氣室,， 一種是現(xiàn)在普遍采用的干涉濾光片。

(1)濾波氣室

濾波氣室的結(jié)構(gòu)和參比氣室一樣,，只是長度較短,。濾波氣室內(nèi)部充有干擾組分氣體，吸收其相對應(yīng)的紅外能量以抵消(或減少)被測氣體中干擾組分的影響,。例如 CO 分析器的濾 波氣室內(nèi)填充適當(dāng)濃度的CO?和 CH?,將光源中對應(yīng)于這兩種氣體的紅外波長吸收掉,，使 之不再含有這些波長的輻射，則會消除測量氣室中CO?和 CH?的干擾影響,。

濾波氣室的特點(diǎn)是：除干擾組分特征吸收峰中心波長能全吸收外,，吸收峰附近的波長也 能吸收一部分，其他波長全部通過,，幾乎不吸收,。或者說它的通帶較寬,，因此檢測器接收到 的光能較大,，靈敏度高。其缺點(diǎn)是體積比干涉濾光片大,，一般長50mm,發(fā)生泄漏時(shí)會失去 濾波功能,。在深度干擾時(shí),，即干擾組分濃度高或與待測組分吸收波段交叉較多時(shí)，可采用濾波氣室,。如果兩者吸收波段相互交叉較少時(shí),，其濾波效果就不理想。當(dāng)干擾組分多時(shí)也不宜采用濾波氣室,。

(2)干涉濾光片

濾光片是一種波長選擇器,，有多種類型，按濾光原理可分為吸收濾光片,、 干涉濾光片等,，按濾光特點(diǎn)可分為截止濾光片、帶通濾光片等,。目前紅外線氣體分析器中使  用的多為窄帶干涉濾光片,。

干涉濾光片是一種帶通濾光片，根據(jù)光線通過薄膜時(shí)發(fā)生干涉現(xiàn)象而制成,。

干涉濾光片可以得到較窄的通帶,，其透過波長可以通過鍍層材料的折射率、厚度及層次 等加以調(diào)整,，現(xiàn)代干涉濾光片已發(fā)展到采用幾十層鍍膜,，通帶寬度最窄已達(dá)到0.1nm 左右。

干涉濾光片是一種“正濾波”元件,，它只允許特定波長的紅外光通過,，而不允許其他波 長的光通過，其通道很窄,，常用于固定分光式儀器中的分光,，個(gè)別場合也用于不分光式儀器 中的躲避干擾。濾波氣室是一種“負(fù)濾波”元件,，它只阻擋特定波長的紅外光,，而不阻擋其 他波長的光，其通道較寬,，常用于不分光式儀器中的濾光,，當(dāng)用于固定分光式儀器中的分光 時(shí)，必須和干涉濾光片配合使用,。上述適用場合的分析,，基于不分光和固定分光這兩種測量 方式對波長范圍的要求，從應(yīng)用意義上看,，窄帶干涉濾光片是一種待測組分選擇器,，而濾波氣室是一種干擾組分過濾器。