在科技的光譜里，有一種能“看見”氣體分子的神奇技術(shù)——傅里葉變換紅外光譜技術(shù)(Fourier Transform Infrared Spectrum, FTIR)。它如同一位隱形的“分子翻譯官”，通過解析物質(zhì)對紅外光的吸收特性，將看不見的氣體成分轉(zhuǎn)化為直觀的光譜數(shù)據(jù)。從工業(yè)煙囪的廢氣監(jiān)測到城市上空的溫室氣體追蹤，從實驗室的分子結(jié)構(gòu)分析到突發(fā)污染的現(xiàn)場成像，這項技術(shù)正以全場景應(yīng)用的姿態(tài)，成為環(huán)境治理和科學(xué)研究的核心。

FT-IR技術(shù)原理

想象每一種氣體分子都是的“歌手”，它們在紅外光的“舞臺”上會唱出特定頻率的“音符”（吸收特定波長的光）。傅里葉紅外光譜技術(shù)的核心，就是通過邁克爾遜干涉儀將紅外光“打亂”成干涉信號，再讓這些信號與被測氣體“對話”——氣體分子吸收對應(yīng)頻率的光后，干涉信號會發(fā)生改變，最終通過傅里葉變換算法將這些變化轉(zhuǎn)化為光譜圖，人們就能根據(jù)“光譜指紋”識別氣體成分及濃度。  

01-構(gòu)成FTIR的關(guān)鍵組件

FTIR技術(shù)的原理示意圖

a. 光源：提供紅外光譜所需的光源。

b. 邁克爾遜干涉儀：將光源發(fā)出的光轉(zhuǎn)換為干涉光，為后續(xù)分析提供基礎(chǔ)。

c. 樣品池：用于盛放待測樣品，確保樣品能夠充分接受干涉光的照射。

d. 檢測器：捕捉攜帶樣品信息的干涉光，并將其轉(zhuǎn)化為電信號供計算機軟件處理。

02- FTIR的關(guān)鍵優(yōu)勢

多組分同步分析：一次測量可檢測CO?、CH?、VOCs等數(shù)百種氣體，效率是傳統(tǒng)方法的數(shù)十倍；

非接觸式監(jiān)測：無需采樣即可實現(xiàn)遠(yuǎn)程測量，避免人工接觸有毒有害氣體；

實時動態(tài)響應(yīng)：最快秒級輸出結(jié)果，適合應(yīng)急監(jiān)測和工業(yè)過程控制。

工業(yè)排放與污染監(jiān)測

在工業(yè)領(lǐng)域，傅里葉紅外光譜技術(shù)化身“污染獵手”，構(gòu)建起從便攜檢測到移動監(jiān)測的全鏈條防護體系。  

便攜式傅里葉紅外多組分氣體分析儀

特點：輕便靈活，可快速響應(yīng)突發(fā)環(huán)境事件，滿足應(yīng)急監(jiān)測需求，能短時間內(nèi)完成多組分氣體檢測，測量范圍覆蓋ppb到百分比量級。

應(yīng)用場景：工業(yè)園區(qū)有毒有害氣體的應(yīng)急監(jiān)測，工業(yè)生產(chǎn)車間、集裝箱、船艙等密閉空間的空氣質(zhì)量檢測，以及環(huán)境空氣質(zhì)量抽查等。

      抽取式傅里葉紅外多組分氣體分析儀

特點：采用FTIR技術(shù)和抽取式多次反射氣體吸收池配置，能夠?qū)崿F(xiàn)對大氣污染氣體的在線自動監(jiān)測，檢出限低至ppb量級，適合長期穩(wěn)定監(jiān)測。

應(yīng)用場景：工業(yè)園區(qū)有毒有害氣體的在線監(jiān)測，垃圾填埋場、污水處理廠等場所的惡臭氣體排放監(jiān)測，以及城市交通排放源污染氣體的在線監(jiān)測。

      開放光路面源排放VOCs氣體分析儀

特點：采用FTIR技術(shù)及多站式開放光路配置，能夠?qū)崿F(xiàn)對大氣中VOCs等污染物的在線自動監(jiān)測，測量光程可達(dá)1000米，覆蓋范圍廣。

應(yīng)用場景：城市大氣污染的精細(xì)化管理，工業(yè)園區(qū)有毒有害氣體的無組織排放監(jiān)測，以及化工廠區(qū)、印染行業(yè)等場所的VOCs排放監(jiān)測。

      傅里葉紅外掃描成像遙測系統(tǒng)

特點：通過對氣體成分的“指紋”特征光譜測量與分析，能夠在短時間內(nèi)識別多種氣體成分，并展示氣體云團的動態(tài)擴散效果，適用于遠(yuǎn)距離監(jiān)測和泄漏源的精確定位。

應(yīng)用場景：化工廠區(qū)、園區(qū)重點區(qū)域、危險化學(xué)品倉庫等場所的遠(yuǎn)距離預(yù)警和監(jiān)測，以及石化火炬氣排放的遙測。

      車載掩日紅外排放通量遙測系統(tǒng)

特點：采用SOF（Solar Occultation Flux）方法，通過車載快速移動掃描污染排放區(qū)域，結(jié)合氣象數(shù)據(jù)獲取污染源排放通量，能夠同時測量多種污染氣體的排放通量。

應(yīng)用場景：工業(yè)園區(qū)和大型工業(yè)區(qū)域的污染氣體排放監(jiān)測，以及主要溫室氣體的區(qū)域時空分布監(jiān)測。

      移動實驗室

特點:集成多種先進(jìn)光學(xué)監(jiān)測設(shè)備，如便攜式傅里葉紅外多組分氣體分析儀、開放光路面源排放VOCs氣體分析儀等，能夠?qū)@區(qū)及邊界污染氣體分布、排放通量、大氣顆粒物、VOCs、無機污染物等進(jìn)行連續(xù)走航觀測。

應(yīng)用場景:工業(yè)園區(qū)及周邊區(qū)域的污染氣體分布監(jiān)測，突發(fā)環(huán)境事件的應(yīng)急監(jiān)測，以及環(huán)保部門的長期業(yè)務(wù)化巡查。

環(huán)境空氣質(zhì)量與溫室氣體監(jiān)測

在“雙碳”目標(biāo)的驅(qū)動下，傅里葉紅外光譜技術(shù)成為溫室氣體監(jiān)測的“硬核支撐”，構(gòu)建起從地面到高空的立體監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。

      CO2/CH4地基柱濃度遙測系統(tǒng)

特點：運用傅里葉變換紅外光譜技術(shù)，通過太陽紅外輻射測量大氣溫室氣體柱濃度，并利用多種監(jiān)測和模擬方法精確核算城市碳排放通量。

應(yīng)用場景：適用于環(huán)境大氣中CO2和CH4濃度的在線監(jiān)測、碳源匯分析以及工業(yè)園區(qū)排放通量的監(jiān)測，為評估城市碳排放提供科學(xué)依據(jù)。

      溫室氣體及穩(wěn)定碳同位素比值高精度監(jiān)測系統(tǒng)

特點：采用先進(jìn)的非線性最小二乘擬合定量反演算法，能夠?qū)崿F(xiàn)對CO2、CH4等溫室氣體及其穩(wěn)定碳同位素比值的高精度在線監(jiān)測，測量精度高，檢出限低至ppb量級。

應(yīng)用場景：環(huán)境大氣中溫室氣體的高精度在線監(jiān)測，工業(yè)園區(qū)溫室氣體排放通量的在線監(jiān)測，以及碳源匯分析。

      開放光路多組分溫室氣體分析儀

特點：通過特定波段對溫室氣體的紅外特征吸收光譜進(jìn)測量與分析，能夠?qū)崿F(xiàn)對溫室氣體的長期穩(wěn)定監(jiān)測，測量組分包括CO2、CH4、N2O、CO等。

應(yīng)用場景：環(huán)境大氣中溫室氣體的在線監(jiān)測，工業(yè)園區(qū)溫室氣體排放通量的在線監(jiān)測，以及區(qū)域溫室氣體監(jiān)測。

智感環(huán)境的這些產(chǎn)品覆蓋了從便攜式應(yīng)急監(jiān)測到固定式長期監(jiān)測，從單一氣體檢測到多組分氣體分析，從局部區(qū)域監(jiān)測到大范圍移動監(jiān)測等多種應(yīng)用場景，可以有效地為環(huán)境監(jiān)測、污染防控、安全生產(chǎn)等領(lǐng)域提供有力支持。

隨著技術(shù)的不斷革新，智感環(huán)境搭載的核心技術(shù)將持續(xù)在雙碳行動、生態(tài)保護等領(lǐng)域書寫更多可能，讓每一縷空氣的變化都清晰可“見”。

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