GASMET FTIR

FTIR steht für Fourier Transform Infrared Spectroscopy (Fourier-Transformations-Infrarot-Spektrometrie). Ein FTIR-Gasanalysator detektiert gasförmige Verbindungen anhand ihrer Absorption von Infrarot-Strahlung. Da jede molekulare Struktur eine einzigartige Kombination von Atomen besitzt, produziert jede ein einzigartiges Infrarot-Spektrum. Dies ermöglicht sowohl die Identifikation (qualitative Untersuchung) als auch die Analyse (quantitative Messung) der gasförmigen Verbindungen. Ein FTIR-Analysator misst gleichzeitig mehrere Komponenten auch in komplexen Gasgemischen und detektiert dabei praktisch alle organischen und anorganischen Spezies in der Gasphase.

Der Gasmet™ FTIR-Gasanalysator erfasst pro Sekunde 10 vollständige Infrarot-Spektren, also nach Wellenlänge aufgelöste Messungen des IR-Lichts, das von den Molekülen in der Messzelle absorbiert wird. Je nach der gewählten Messdauer werden mehrere Spektren addiert, was das Signal-zu-Rausch-Verhältnis verbessert. Die tatsächlichen Gaskonzentrationen werden aus den resultierenden Probenspektren berechnet, wobei ein patentierter Analysealgorithmus mit modifiziertem CLS-Verfahren (Classical Least Squares, klassische Varianzminimierung) eingesetzt wird.

Gasmet FTIR Gas Analyser

Wesentliche Eigenschaften von Gasmet™ FTIR:

  1. Signalverarbeitungs-Elektronik mit DSP-Technologie (digitale Signal-Prozessoren) für extrem schnelle Datenerfassung.
  2. Das GICCOR™-Interferometer ist heute das zuverlässigste auf dem Markt. Während des Fertigungsprozesses muss jedes Interferometer umfassende Tests zur Stoßfestigkeit und Temperatur-Stabilität (±20°C) bestehen und darf dabei keine Abnahme der Modulation zeigen. Das robuste Interferometer übertrifft militärische Vibrationsstandards (MIL-STD-810c, Teil f).
  3. Langlebiger HeNe-Laser für genaue Reproduzierbarkeit der Wellenlängen.
  4. Die Hochtemperatur-Messzelle ohne bewegliche Teile garantiert eine überragende mechanische Stabilität. Alle Oberflächen, die mit der Probe in Kontakt kommen, sind mit Gold oder Rhodium beschichtet, um einen optimalen Korrosionsschutz zu erreichen. Feste Weglängen von 1 cm bis 10 m bieten Genauigkeit und Zuverlässigkeit.
  5. Der vergoldete monolithische Spiegel in der Messzelle ist Diamant-präzisionsbearbeitet, um eine exzellente, langfristige Kalibrations-Stabilität zu gewährleisten.
  6. Der Temperatur-geregelte, rauscharme MCT-Detektor bietet tiefe Nachweisgrenzen, ohne dass für die hochpräzisen Messungen flüssiger Stickstoff benötigt wird.

IR-Gasanalysatoren ermitteln die Konzentrationen von Gasen mittels der Absorption von Infrarotlicht. Letzteres ist eine der Formen elektromagnetischer Strahlung, genau wie sichtbares Licht oder Radiowellen. Die Gasmoleküle absorbieren diese Strahlung, wenn das elektromagnetische Feld der Moleküle bei der gleichen Frequenz vibriert, wie die einfallende IR-Strahlung. Das elektrische Feld wird in der Regel anhand seines Dipolmoments gemessen, und das Absorptionssignal ist stärker bei Gasen mit stärkerer Dipolmoment-Änderung während der Bestrahlung. Die folgende Animation illustriert die Veränderung des elektrischen Felds von Chlorwasserstoff (Salzsäure, HCl).

Die größere braune Kugel stellt das Chlor-Atom dar, während die kleinere weiße Kugel dem Wasserstoff-Atom entspricht. Die umgebenden Farben veranschaulichen die Elektronendichte (d.h. elektrische Feldstärke) um das Molekül herum: die Dichte ist am höchsten in den grünen Bereichen und fällt über türkis bis blau ab. Alle Moleküle vibrieren mit ihren charakteristischen Frequenzen, die von den Atommassen und den Arten der molekularen Bindungen zwischen den Atomen bestimmt werden. Für verschiedene Moleküle aber ist die Dipolmoment-Änderung unterschiedlich. Aus diesem Grund sind manche Moleküle sehr leicht anhand ihres IR-Signals zu bestimmen (z.B. Fluorchlorwasserstoffe), andere dagegen zeigen keine Netto-Änderung und sind IR-inaktiv (N2, O2).