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解析紅外線氣體分析儀的光電檢測器

閱讀：62發(fā)布時間：2023-5-30

目前，紅外線氣體分析儀的半導(dǎo)體光電檢測器中大多采用的半導(dǎo)體材料是銻化銦，這種材料容易加工成性能可控制的單晶體，并且在紅外線波長為3-7μm范圍內(nèi)具有較高的響應(yīng)率，即檢測器的電輸出和靈敏面入射能量之比值高。而且在這個范圍內(nèi)CO、CO2、CH4、NH3等幾種氣體都有吸收帶。

半導(dǎo)體光電檢測器是根據(jù)光輻射與固體中電子相互作用的這一機理工作的。紅外線光輻射到半導(dǎo)體上，引起固體電導(dǎo)率的變化，即其電阻值發(fā)生變化，從而使其輸出的電壓或電流發(fā)生變化。

采用銻化銦半導(dǎo)體光電檢測器的紅外線氣體分析儀，采用一個光源，一個氣室，參比、測量共用一條光路通道，這樣一種時間雙光路方式，可以利用后面電子線路中的自動增益對光路中存在的干擾因素加以補償。雙光路即紅外線輻射只有一條光路通道，在光路中由測量濾光片和參比濾光片先后吧紅外線輻射分成兩組不同波長的紅外線光束，這就使一束集合單光束紅外線按時間分成兩個光路。切光片上裝有四片濾光片，兩片是測量濾光片，另兩片是參比濾光片。測量紅外線光束與參比紅外線光束射到半導(dǎo)體元件銻化銦上的光強是不同的，這就會導(dǎo)致半導(dǎo)體元件銻化銦的電導(dǎo)率不一樣。

濾波氣室的作用與采用薄膜電容檢測器的紅外線氣體分析儀一樣是為了防止干擾組分產(chǎn)生的影響，進(jìn)一步提高儀表的選擇性。

由于銻化銦半導(dǎo)體元件輸出的是測量和參比交替的混合信號，所以經(jīng)放大后還必須將兩個信號準(zhǔn)確地分離開才能供二次儀表指示或記錄。

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