紫外分光光度计的滤光片分光技术

采用滤光片分光的紫外分光光度计就是通常所说的NDUV（不分光、非分散）型紫外线气体分析仪。图4.2是一种双波长紫外分光光度计的原理结构图。当被测气体通过测量气室时，光源发射的紫外光照射在被测气体上，其中某一波长的光被气体吸收，光束被半透明半反射镜分成两路，每一路通过一个干涉滤光片到达检测器。测量通道上的滤光片只让被测气体吸收波长的光通过，参比通道上的滤光片只让未被气体吸收的某一波长的光通过，参比对数放大器输出值与测量对数放大器与的输出值之差与被测气体的浓度成正比。

图4.2　双波长紫外分光光度计的原理结构图

根据朗伯—比尔定律：

式中　I 0——射入被测气体的光强；

I——经被测气体吸收后的光强；

k——被测组分对光能的摩尔吸收系数；

c——被测组分的摩尔浓度；

l——光线通过被测气体的光程（气室长度）。(www.xing528.com)

由式（4.1）推导可得：

根据式（4.2）就可计算出被测组分的浓度c。

图4.3是用双波长紫外分光光度计测量SO2浓度的原理示意图。

图4.3　双波长紫外分光光度计测量SO2浓度的原理示意图

当被测气体中只有一种组分吸收紫外光时，可以用双波长紫外分析仪进行测量。当被测气体中有两种或两种以上组分都吸收紫外光时，就需要采用多波长紫外分析仪加以测量。

当被测气体中有几种组分同时吸收多种波长的紫外光时，它们的吸收带往往重叠在一起，任一特定波长紫外线的总吸收量是每种组分的吸收量之和。在对某一测量波长使用朗伯—比尔定律时，将得到一个在该波长下测量得到的吸收量与未知组分浓度相关的线性方程。每个测量波长上的总吸收量等于比例常数乘以第一种组分的摩尔吸光系数与其浓度的乘积，加上第二种组分的摩尔吸光系数与其浓度的乘积，依次类推应用于测量气室中吸收紫外光的所有组分。如果测量波长大于或等于未知浓度组分的数量，则该线性方程组可使用线性代数的标准方法求解。

采用滤光片分光的紫外线气体分析仪产品本书将在第11章“硫分析仪”中详细介绍，本章重点介绍采用光栅连续分光的紫外分光光谱仪。