紅外氣體分析儀檢測(cè)混合物由載氣(載氣特性為惰性氣體,不應(yīng)與樣品和溶劑反應(yīng)。一般可選用且常用的載氣有氫氣,氮?dú)?,氦氣。氦氣有分離柱效果,氦氣用于熱導(dǎo)式測(cè)量組件,氫氣用于當(dāng)氦氣不能使用的場(chǎng)合,另一種為氦氣和氫氣的混合氣可得到較快的響應(yīng)帶入,檢測(cè)混合物通過色譜柱(通常為填充柱和毛細(xì)管柱)與色譜柱內(nèi)固定相相互作用,這種相互作用大小的差異使各混合物各組分按先后次序從流出,并且依次導(dǎo)入檢測(cè)器,從而得到各組分的檢測(cè)信號(hào)。按照導(dǎo)入檢測(cè)器的先后次序,經(jīng)過對(duì)比,可以區(qū)別出是什么組分,根據(jù)峰高度或峰面積可以計(jì)算出各組分含量。
紅外氣體分析儀以離子源、質(zhì)量分析器和離子檢測(cè)器為核心。離子源是使試樣分子在高真空條件下離子化的裝置。電離后的分子因接受了過多的能量會(huì)進(jìn)一步碎裂成較小質(zhì)量的多種碎片離子和中性粒子。它們?cè)诩铀匐妶?chǎng)作用下獲取具有相同能量的平均動(dòng)能而進(jìn)入質(zhì)量分析器。質(zhì)量分析器是將同時(shí)進(jìn)入其中的不同質(zhì)量的離子,按荷質(zhì)比q/m(q為電荷,m為質(zhì)量)大小分離的裝置。分離后的離子依次進(jìn)入離子檢測(cè)器,采集放大離子信號(hào),經(jīng)計(jì)算機(jī)處理,繪制成質(zhì)譜圖。
紅外氣體分析儀檢測(cè)主要依據(jù)兩個(gè)理論基礎(chǔ):
一,不同的氣體分子具有不同的紅外吸收光譜特性。氣體是由不斷振動(dòng)的狀態(tài)的分子所構(gòu)成,當(dāng)氣體分子中某個(gè)基團(tuán)的振動(dòng)頻率和外界紅外輻射頻率一致時(shí),光的能量通過分子偶極矩的變化而傳遞給分子,這個(gè)基團(tuán)就吸收一定頻率的紅外光,產(chǎn)生振動(dòng)能級(jí)躍遷,從而產(chǎn)生分子的振動(dòng)-轉(zhuǎn)動(dòng)光譜,稱為紅外吸收光譜。不同氣體分子在不同的波長(zhǎng)會(huì)有一個(gè)吸收峰,而這個(gè)吸收峰正好處于中波紅外的范圍內(nèi)。因此,擁有*中波紅外的探測(cè)技術(shù),這是光學(xué)氣體成像技術(shù)儲(chǔ)備的必要條件之一。
二,理論基礎(chǔ)是該模型將輻射從背景傳輸至檢測(cè)系統(tǒng)的整個(gè)路徑劃分為一系列平行層,每一層都包含來自前一層的入射輻射和傳輸至下一層的出射輻射。氣體檢漏儀能夠檢測(cè)到兩個(gè)路徑,一個(gè)是經(jīng)過氣體云團(tuán)的路徑,另一個(gè)是沒經(jīng)過氣體云團(tuán)的路徑。通過對(duì)兩個(gè)路徑進(jìn)行對(duì)比,經(jīng)過算法處理,便可以探測(cè)到氣體云團(tuán)。