非分散紫外吸收法（NDUV）

图 1：采用 NDUV 技术的气体分析仪基本结构示意图

来自紫外光源的特定波长紫外光(入射光)被导入气室(气体测量池)的样气中 O ₃ 所吸收。通过光学滤光片选择性透射的紫外光由光电探测器进行检测，从而获得吸收量值。根据光电探测器测量结果，运用朗伯-比尔定律即可计算出样气中 O ₃ 的浓度。(图 1)

紫外吸收与气体浓度之间的关系由朗伯-比尔定律决定。

朗伯-比尔定律

入射光的吸收量随吸收分子浓度变化而变化，这种关系由朗伯-比尔定律表述。

      Ι = Ι0exp (-μcd)

Ι: 透射光强度
Ι ₀ : 入射光强度
c: 吸收分子浓度（被测组分）
μ: 吸收系数（由分子和波长决定的常数）
d: 吸收分子层厚度（气体层）

图 2：紫外吸收气体分析仪的结构与工作原理

紫外吸收气体分析仪的结构与工作原理

当样品气体流经气室时持续照射紫外光（入射光），气体中的 O ₃ 会按浓度比例吸收紫外光。随着 O ₃ 浓度升高，气室内被吸收的紫外光量也相应增加。气室中被吸收的紫外光经光学滤光片选择后传输至检测器，该透射光由光电探测器（光电二极管）接收，通过对检测信号进行信号处理，可连续测定样品气体中 O ₃  的浓度。

采用参考气体的交叉调制法（通过去除样气中的 O ₃ 生成）提升了检测信号的抗干扰能力，同时降低了紫外光源光强衰减的影响。

图 3：臭氧(O ₃ )气体分析仪的结构与工作原理

通过交叉调制的非分散紫外吸收法(NDUV)，光电探测器检测到的紫外光在信号处理中被分为交流信号（调制信号）和直流信号，其中交流信号经放大后作为 O ₃ 浓度，并计算出 O ₃ 浓度。调制信号的使用提高了检测信号的抗干扰能力。

与紫外光源强度成正比的直流信号用于补偿光源因老化导致的强度衰减，从而使分析仪的零点和量程点能够长期保持稳定。

采用非分散紫外吸收法(NDUV)的气体分析仪通过这种结构和操作，能够稳定、连续地测量样气中的 O ₃ 。