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(duì)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(cè)到城市上空的溫室氣體追蹤，從實(shí)驗(yàn)室的分子結(jié)構(gòu)分析到突發(fā)污染的現(xiàn)場(chǎng)成像，這項(xiàng)技術(shù)正以全場(chǎng)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?cè)诩t外光的“舞臺(tái)"上會(huì)唱出特定頻率的“音符"（吸收特定波長(zhǎng)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(hào)，再讓這些信號(hào)與被測(cè)氣體“對(duì)話"——?dú)怏w分子吸收對(duì)應(yīng)頻率的光后，干涉信號(hào)會(huì)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(shí)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(cè)樣品，確保樣品能夠充分接受干涉光的照射。

d. 檢測(cè)器：捕捉攜帶樣品信息的干涉光，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)供計(jì)算機(jī)軟件處理。

02- FTIR的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)

多組分同步分析：一次測(cè)量可檢測(cè)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(cè)：無需采樣即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測(cè)量，避免人工接觸有毒有害氣體；

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)響應(yīng)：最快秒級(jí)輸出結(jié)果，適合應(yīng)急監(jiān)測(cè)和工業(yè)過程控制。

工業(yè)排放與污染監(jiān)測(cè)

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(cè)到移動(dòng)監(jiān)測(cè)的全鏈條防護(hù)體系。  

便攜式傅里葉紅外多組分氣體分析儀

特點(diǎn)：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(cè)需求，能短時(shí)間內(nèi)完成多組分氣體檢測(cè)，測(cè)量范圍覆蓋ppb到百分比量級(jí)。

應(yīng)用場(chǎng)景：工業(yè)園區(qū)有毒有害氣體的應(yīng)急監(jiān)測(cè)，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(cè)，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(diǎn)：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(duì)大氣污染氣體的在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)，檢出限低至ppb量級(jí)，適合長(zhǎng)期穩(wěn)定監(jiān)測(cè)。

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

      開放光路面源排放VOCs氣體分析儀

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

應(yīng)用場(chǎng)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(cè)，以及化工廠區(qū)、印染行業(yè)等場(chǎng)所的VOCs排放監(jiān)測(cè)。

      傅里葉紅外掃描成像遙測(cè)系統(tǒng)

特點(diǎn)：通過對(duì)氣體成分的“指紋"特征光譜測(cè)量與分析，能夠在短時(shí)間內(nèi)識(shí)別多種氣體成分，并展示氣體云團(tuán)的動(dòng)態(tài)擴(kuò)散效果，適用于遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)和泄漏源的精確定位。

應(yīng)用場(chǎng)景：化工廠區(qū)、園區(qū)重點(diǎn)區(qū)域、危險(xiǎn)化學(xué)品倉(cāng)庫(kù)等場(chǎng)所的遠(yuǎn)距離預(yù)警和監(jiān)測(cè)，以及石化火炬氣排放的遙測(cè)。

      車載掩日紅外排放通量遙測(cè)系統(tǒng)

特點(diǎn)：采用SOF（Solar Occultation Flux）方法，通過車載快速移動(dòng)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(shí)測(cè)量多種污染氣體的排放通量。

應(yīng)用場(chǎng)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(cè)，以及主要溫室氣體的區(qū)域時(shí)空分布監(jiān)測(cè)。

      移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室

特點(diǎn):集成多種先進(jìn)光學(xué)監(jiān)測(cè)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(jī)污染物等進(jìn)行連續(xù)走航觀測(cè)。

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

環(huán)境空氣質(zhì)量與溫室氣體監(jiān)測(cè)

在“雙碳"目標(biāo)的驅(qū)動(dòng)下，傅里葉紅外光譜技術(shù)成為溫室氣體監(jiān)測(cè)的“硬核支撐"，構(gòu)建起從地面到高空的立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。

      CO2/CH4地基柱濃度遙測(cè)系統(tǒng)

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

應(yīng)用場(chǎng)景：適用于環(huán)境大氣中CO2和CH4濃度的在線監(jiān)測(cè)、碳源匯分析以及工業(yè)園區(qū)排放通量的監(jiān)測(cè)，為評(píng)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(cè)系統(tǒng)

特點(diǎn)：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(duì)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(cè)，測(cè)量精度高，檢出限低至ppb量級(jí)。

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

      開放光路多組分溫室氣體分析儀

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

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

智感環(huán)境的這些產(chǎn)品覆蓋了從便攜式應(yīng)急監(jiān)測(cè)到固定式長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，從單一氣體檢測(cè)到多組分氣體分析，從局部區(qū)域監(jiān)測(cè)到大范圍移動(dòng)監(jiān)測(cè)等多種應(yīng)用場(chǎng)景，可以有效地為環(huán)境監(jiān)測(cè)、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(dòng)、生態(tài)保護(hù)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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