红外分析仪类型和工作原理——中国生物器材网

     红外分析仪类型，目前使用的红外线气体分析器类型很多，分类方法也较多。
1.从是否把红外光变成单色光来划分，可分为不分光型(非色散型)和分光型(色散型)两种。
2.从光学系统来划分，可以分为双光路和单光路两种。
3.从使用的检测器类型来划分。
4.从检测组分的数量来划分，有单组分和多组分两种。
   本文主要讲从是否把红外光变成单色光来划分，可分为不分光型(非色散型)和分光型(色散型)两种。
   不分光型(NDIR) 光源发出的连续光谱全部都投射到被测样品上，待测组分吸收其特征吸收波带的红外光，由于待测组分往往不止一个吸收带，因而就NDIR的检测方式来说具有积分性质。因此不分光型仪器的灵敏度比分光型高得多，并且具有较高的信噪比和良好的稳定性。其主要缺点是待测样品各组分间有重叠的吸收峰时，会给测量带来干扰。
   固定分光型(CDIR) 分光型仪器采用套分光系统， 使通过测量气室的辐射光谱与待测组分的特征吸收光谱相吻合。其优点是选择性好，灵敏度较高;缺点是分光后光束能量很小，分光系统任一元件的微小位移，都会影响分光的波长。因此，分光型仪器一直用在条件较好的实验室，长期未能用于在线分析。近年来，随着窄带干涉滤光片的广泛使用分光型仪器开始进入在线分析。不过这种窄带干涉滤光片的分光不同于光栅系统的分光，它不能形成连续光谱，只能对一个或几个特定波长附近的狭窄波带进行选通，因此，将其称为固定分光型(CDIR)仪器，以别于连续分光型仪器。
  红外分析仪工作原理
     红外分析仪工作原理，从使用的检测器类型来划分。气体分析器中使用的检测器，目前主要有薄膜电容检测器、微流量检测器、光电导检测器、热释电检测器四种。根据结构和工作原理上的差别，我们可以将其分成两类，前两种属于气动检测器，后两种属于固体检遇器。
气动检测器靠气动压力差工作，薄膜电容检测器中的薄膜振动靠这种压力差驱动，微流量检测器中的流量波动也是由这种压力差引起的。这种压力差来源于红外辐射的能量差，而这种能量差是由测量光路和参比光路形成的，所以气动检测器一般和双光路系统配合使用。
   不分光红外(NDIR)源自气动检测器内密封的气体和待测气体相同(通常是待测气体和氩气的混合气)，所以光源光谱的连续辐射到达检测器后，它只对待测气体特征吸收波长的光谱有灵敏度，不需要分光就能得到很好的选择性。
   光电导检测器和热释电检测器中没有可移动部件，其检测元件均为固体器件，根据这一特征我们将其称为固体检测器。固体检测器直接对红外辐射能量有响应，对红外辐射光谱无选择性，它对待测气体特征吸收光谱的选择性是借助于窄带干涉滤光片实现的。与其配用的光学系统一般为单光路结构，靠相关滤波轮的调制形成时间上的双光路。这种红外分析器属于固定分光型仪器。
   由上所述可以看出，这两类检测器的工作原理不同，配用的光路系统结构不同，从是否需要分光的角度来看，两者也是不同的。因此，可以由此出发，将红外线气体分析器划分为两类：采用气动检测器的不分光型红外分析器和采用固体检测器的固定分光型红外分析器。
这两类仪器相比，前者的灵敏度和检出限明显优于后者，而后者的结构简单、调整容易、体积小、价格低又胜过前者。前者是红外线气体分析器的传绕产品。也是目前的主流产品。在整机工作原理、光学系统结构、信号调制方式和检测方法等诸多方面，这两类仅器均有显著差别。