紅外氣體分析儀的核心檢測原理是基于氣體分子對特定波長紅外光的選擇性吸收，這一原理遵循朗伯-比爾定律(Lambert-BeerLaw)。簡單來說，不同氣體分子就像擁有獨特的"指紋"，它們只會吸收特定波長的紅外光，通過測量光被吸收的程度，就能反推出氣體的種類和濃度。

具體實現(xiàn)主要有兩種技術(shù)路徑:

1.非分散紅外技術(shù)(NDIR,Non-DispersiveInfrared):

核心思想:使用一個寬波長范圍的紅外光源照射氣體樣品，然后通過特定波長的濾光片，只允許目標(biāo)氣體能夠吸收的那部分紅外光到達(dá)檢測器。

工作過程:

。紅外光源發(fā)出包含多種波長的紅外光。

。這束光穿過裝有被測氣體的氣室。

氣體中的目標(biāo)分子會選擇性地吸收其特征波長的紅外光，導(dǎo)致這部分光的強(qiáng)度減弱。

光通過一個窄帶干涉濾光片，該濾光片只讓目標(biāo)氣體特征吸收波長的光通過。

。檢測器(如熱電堆、熱釋電傳感器)測量通過濾光片后的光強(qiáng)。

。將測量到的光強(qiáng)與沒有氣體吸收(或已知濃度)時的光強(qiáng)進(jìn)行比較，根據(jù)朗伯-比爾定律計算出氣體濃度。

特點:結(jié)構(gòu)相對簡單，成本較低，響應(yīng)速度較快

2.傅里葉變換紅外技術(shù)(FTIR,FourierTransformInfrared):

核心思想:利用邁克爾遜干涉儀將紅外光轉(zhuǎn)化為干涉光，通過傅里葉變換將干涉圖轉(zhuǎn)換為紅外吸收光譜圖，然后與標(biāo)準(zhǔn)光譜庫比對來識別和定量氣體。

工作過程:

。紅外光源發(fā)出紅外光。

。光通過分束器，一部分光被反射到固定鏡，另一部分光透過分束器到達(dá)移動鏡。。兩束光分別從固定鏡和移動鏡反射回來，在分束器處重新匯合，形成干涉光。移動鏡的移動會改變兩束光的光程差，從而產(chǎn)生不同的干涉信號。

。干涉光穿過裝有被測氣體的氣室，氣體分子吸收特定波長的光。

。檢測器檢測到攜帶氣體吸收信息的干涉圖。

。計算機(jī)通過傅里葉變換將復(fù)雜的干涉圖轉(zhuǎn)換為直觀的紅外吸收光譜圖。

。將得到的光譜圖與已知氣體的標(biāo)準(zhǔn)光譜圖進(jìn)行比對("指紋"匹配)，從而確定氣體的種類和濃度。

特點:可以同時分析多種氣體(甚至上百種)，靈敏度和分辨率高，適用于復(fù)雜氣體混合物的分析，如環(huán)境監(jiān)測、應(yīng)急檢測等。但儀器結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，成本也更高。