紅外線是人們根據(jù)波長劃定的光譜范圍。紅外線本身也屬于光的范疇,但它的波長大于人眼能感知到的光波長,所以我們在生活中看不到紅外線,但我們能感覺到,如果我們離得很遠(yuǎn),我們就能感覺到熱物體的熱量,這就是熱物體的紅外線照射在我們身體上的效果。

科學(xué)家們早就關(guān)注和研究了物質(zhì)對光的吸收。科學(xué)家們證實(shí),不同的物質(zhì)只吸收特定波長的光,并確定了吸收特性和數(shù)學(xué)計(jì)算公式。當(dāng)然,各種氣體作為物質(zhì)吸收光,吸收光波長不止一個,可能對應(yīng)幾個不同的波長。在中紅外波長的光譜范圍內(nèi)吸收最強(qiáng),因?yàn)閺?qiáng)吸收意味著易于檢測,所以大多數(shù)紅外氣體分析都是在這個光譜段中確定的。
紅外氣體分析儀一般采用輻射光源。該光源由特殊材料制成,其特點(diǎn)是利用電能將其加熱到一定的溫度物質(zhì),向外發(fā)射紅外光。該光源的使用材料易于獲得,生產(chǎn)相對簡單,成本低。此外,該光源發(fā)出的紅外光譜性能穩(wěn)定,可滿足要求,因此得到了廣泛的應(yīng)用。這種光源發(fā)出的光譜是一個連續(xù)的紅外光譜,而不是一個單一的紅外光譜。探測器不能直接檢測通過氣體輻射的紅外強(qiáng)度,因?yàn)闅怏w只吸收一個非常窄的波長光,而光源發(fā)出的大部分波長光沒有被吸收,因此探測器不能準(zhǔn)確檢測光的衰減。

因此,有必要在射出光和探測器之間增加一個濾光片。濾光片的作用是只允許吸收的窄光通過,阻擋所有其他光。這樣,探測器的檢測結(jié)果只反映氣體吸收光的情況,可以計(jì)算氣體濃度。目前,探測器基本上是工業(yè)生產(chǎn)的成品。在生產(chǎn)過程中,所需的濾光器已添加到探測器的窗口。不同波長濾光器標(biāo)記和檢測不同的氣體型號,便于選擇和使用氣體分析儀器的設(shè)計(jì)。