荧光是物质吸收光能（如紫外光）后发射出的光。当分子吸收光能时，会进入不稳定的高能状态（激发态），在发光后又会回到原始的能量状态（基态）。
例如，若被测气体组分是二氧化硫(SO 2 )，用特定波长(190nm-230nm)的紫外线照射样气时会产生荧光。SO 2 分子受到紫外线照射后会吸收紫外辐射，并以一定速率跃迁至激发态(SO 2 *)，随后 SO 2 *通过释放波长长于吸收紫外线的辐射而返回基态。（公式 1）
公式 1：荧光反应（以 SO 2 为例）
(1)表示 SO 2 吸收紫外线能量 hv1 成为激发态，
(2) 表示激发态 SO 2 *返回基态时释放出紫外线能量 hv2。
由于 SO₂浓度与 SO₂*产生的荧光强度(240-420nm)成正比，因此通过检测荧光强度即可测得 SO₂浓度。
该原理用于连续测量样气中二氧化硫(SO₂)的浓度。以下章节将介绍使用 UVF 法测量样气中 SO₂浓度的具体方法。
采用紫外荧光法(UVF)的气体分析仪将样气通入荧光池，由紫外辐射与荧光池内 SO 2 产生的紫外荧光(公式 1)经光学滤光片选择性透过后，由光电检测器探测并测量气体浓度(图 1)。
Figure 1: Structure and operating principles of a gas analyzer using UVF
本节阐述用于连续监测环境空气中 SO₂浓度的气体分析仪构造及运行原理。
图 2 展示了该分析仪的整体结构示例。仪器采用氙闪光灯作为紫外光源。为实现 SO₂浓度的高精度连续测量，分析仪内置了多种降低测量误差的机制，包括用于补偿氙闪光灯光强波动的检测装置。
图 2：紫外荧光气体分析仪的结构与工作原理
工作原理如下。
当样气流经荧光室时，会接受特定波长的紫外光照射。根据样气中 SO₂的浓度，紫外光吸收量会发生变化，荧光发光强度也随之改变。荧光作为经光学滤光片筛选的透射光进入检测器，由光电探测器（光电倍增管）进行检测。通过对该检测信号进行处理，即可计算出 SO₂浓度，从而实现对样气中 SO₂浓度的连续测量。
采用紫外荧光法（UVF）测量 SO₂浓度时，会受到紫外光源光强衰减及样气中特定芳香烃类物质的干扰。本 UVF 分析仪通过多种机制和功能来降低这些干扰因素的影响。
图 3：减少影响测量的因素。
为确保被测气体浓度较低时仍能产生足够荧光，采用高亮度氙闪光灯作为紫外光源。由于氙灯会发射多波长光线，若激发光直接穿透荧光池，除二氧化硫外的其他荧光物质也会到达检测器并干扰测量值。针对此问题，HORIBA 采用多组反射式光学滤光片来筛选激发光所需波长。氙灯紫外光量会因长期点亮而衰减，通过光强补偿检测器实时监测光强变化，并据此对二氧化硫浓度读数进行动态校正。
光学设计减少了荧光池中的杂散光，从而降低了荧光测量的噪声。荧光池内壁采用特殊涂层处理，以减少激发光的反射。这些措施有效降低了入射到光电探测器上的杂散光。此外，荧光池内壁的特殊涂层还能防止 SO 2 的吸收。
甲苯、二甲苯等芳香烃类物质会吸收紫外线并产生荧光，从而影响二氧化硫（SO2）的测量。为减少此类干扰，样气在进入荧光检测池前会通过芳香烃去除装置脱除这些气体。此外，系统还采用选择性透过 SO2 荧光的滤光片，以降低其他气体产生的荧光干扰。
堀场（HORIBA）采用紫外荧光法（UVF）或非分散红外吸收法（NDIR）作为分析仪的测量方法，用于检测二氧化硫（SO₂）。我们充分发挥两种方法的技术优势，根据使用目的和操作环境提供最优分析方案。本节将概述两种方法的特性（见表 1）。
如需了解非分散红外吸收法（NDIR）的详细信息，请点击此处。
本表格为产品性能对比表。
表 1：紫外荧光法与非分散红外吸收法(SO 2 )的对比
最佳方法主要根据 SO 2 的测量浓度范围来选择。例如，测量环境空气中的 SO 2 时使用 UVF 分析仪，测量废气中的 SO 2 时则使用 NDIR 分析仪。
紫外荧光法(UVF)分析仪被广泛用于连续测量和监测环境空气污染物之一的二氧化硫(SO 2 )，同时也用于监测半导体洁净室中的污染物二氧化硫(SO 2 )。
如您有任何疑问，请在此留下详细需求信息，我们将竭诚为您服务。
