由不同原子組成的分子,其振動光譜范圍在紅外波段。不同的分子有不同的光譜吸收帶,在2~14.5μm范圍內,CO2有3個吸收峰,分別是2.78μm、4.28μm、14.3μm;CO的吸收峰在4.65μm處;SO2的吸收峰有2個,4.0μm及7.35μm。
氣體對紅外輻射的吸收遵循郎伯-比爾定律:
I=I0e-kd 式中
I0------紅外輻射的初始能量;
I------紅外輻射被氣體吸收以后的能量;
K------與氣體及輻射波長有關的常數;
C------被測氣體的濃度;
d-----輻射通過氣體層的厚度。
利用氣體分子對紅外線有選擇性地吸特性,可以研制出各種類型的氣體分析儀,其工作原理是:單光源發出的紅外輻射被同步電機帶動的切光片調制,分別經過參比氣室和工作氣室,當工作氣室中不含待測氣體時,兩路光能量相等,檢測器輸出為零。工作氣室中存在被測氣體時,一部分能量被氣體吸收,工作光路到達檢測器的能量低于參比光路的能量,在檢測器的前室產生與調制頻率相同的壓力脈動,而后室壓力基本不變,因此,檢測器輸出一個與被測氣體濃度相對應的容量變化。前置放大器將電容變化轉換成電壓信號,這個信號被放大器放大、檢波,最后用指示儀表顯示出來。本公司生產的MG9704室溫銻化銦紅外探測器可應用于氣體分析儀。