紅外氣體分析儀檢測混合物由載氣(載氣特性為惰性氣體,不應與樣品和溶劑反應。一般可選用且常用的載氣有氫氣,氮氣,氦氣。氦氣有分離柱效果,氦氣用于熱導式測量組件,氫氣用于當氦氣不能使用的場合,另一種為氦氣和氫氣的混合氣可得到較快的響應帶入,檢測混合物通過色譜柱(通常為填充柱和毛細管柱)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,并且依次導入檢測器,從而得到各組分的檢測信號。按照導入檢測器的先后次序,經(jīng)過對比,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進一步碎裂成較小質(zhì)量的多種碎片離子和中性粒子。它們在加速電場作用下獲取具有相同能量的平均動能而進入質(zhì)量分析器。質(zhì)量分析器是將同時進入其中的不同質(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入離子檢測器,采集放大離子信號,經(jīng)計算機處理,繪制成質(zhì)譜圖。
紅外氣體分析儀檢測主要依據(jù)兩個理論基礎:
一,不同的氣體分子具有不同的紅外吸收光譜特性。氣體是由不斷振動的狀態(tài)的分子所構成,當氣體分子中某個基團的振動頻率和外界紅外輻射頻率一致時,光的能量通過分子偶極矩的變化而傳遞給分子,這個基團就吸收一定頻率的紅外光,產(chǎn)生振動能級躍遷,從而產(chǎn)生分子的振動-轉(zhuǎn)動光譜,稱為紅外吸收光譜。不同氣體分子在不同的波長會有一個吸收峰,而這個吸收峰正好處于中波紅外的范圍內(nèi)。因此,擁有*中波紅外的探測技術,這是光學氣體成像技術儲備的必要條件之一。
二,理論基礎是該模型將輻射從背景傳輸至檢測系統(tǒng)的整個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到兩個路徑,一個是經(jīng)過氣體云團的路徑,另一個是沒經(jīng)過氣體云團的路徑。通過對兩個路徑進行對比,經(jīng)過算法處理,便可以探測到氣體云團。