NDIRを用いた分析計は赤外線ガス分析計と呼ばれ、構造が簡単でメンテナンスが容易であり、さらに連続測定に適した特長を持つため広く計測に用いられています。HORIBAは、市場トレンドや測定現場の多様な要求に対応可能な赤外線ガス分析計を幅広くラインアップしています。
図4：赤外線ガス分析計の基本構造と動作原理
サンプリングされた試料ガスは、試料セルと呼ばれるガスセルに流れ、赤外線光源からの赤外線を照射されることで、試料ガス中に含まれる各種のガス分子が、それぞれの特定波長の赤外線をガス濃度に応じた量で吸収します。
光学フィルターは、試料セルで測定したいガス成分が吸収した赤外線のみを検出器に透過します。検出器には測定成分のガスが封入されています。光学フィルターにより透過された赤外線は検出器内のガス分子（測定成分）に吸収されます。吸収したエネルギーでガス分子の振動が増加されて熱が発生します。
この検出器内で発生した熱によりガスの圧力上昇します。この変化を検出器内のセンサー(コンデンサーマイクロホン、フローセンサー等)でとらえ、そのセンサー信号を信号処理することで試料ガス中の測定成分ガスの濃度を連続測定します。（図4）
例えば試料ガス中の一酸化炭素（CO）を測定成分ガスとして、そのガス濃度を測定したい場合は検出器内にはCOが封入されています。また、封入されたガスを利用した検出器は一般的にニューマチック検出器と呼ばれています。
ニューマチック検出器以外にも、試料セルで吸収された赤外線を温度変化で検出する焦電センサーを組み込んだ検出器があります。
シングルビーム方式（焦電センサー）…方式4
ニューマチック（Pneumatic）検出器
ガスが封入されている検出器は、ニューマチック（Pneumatic）検出器と呼ばれます。（図5）
ここでは図4の光学フィルター通過後の特定波長の赤外線量を、コンデンサーマイクロホンを使用したニューマチック検出器で検出する仕組みを説明します。
図5：ニューマチック（Pneumatic）検出器の構造と動作原理
検出器内の封入ガスの圧力変化をコンデンサーの静電容量の変化でとらえるコンデンサーマイクロホンセンサーで検出します。コンデンサーマイクロホンは、ダイヤフラムの左右で圧力差が生じるとダイヤフラムと固定板間の距離が変化します。この距離の変化をコンデンサーの静電容量変化としてとらえ圧力差を検出します。例えば検出器に入ってきた特定波長の赤外線が、封入されたCOで吸収されると熱が発生し、検出器内の圧力を上昇させます。これによりダイヤフラムが膨らみ静電容量が変化します。このようにニューマチック検出器は入ってきた特定波長の赤外線量を静電容量の変化として検出します。
実際の赤外線ガス分析計では、高精度な連続ガス濃度の測定を行うために比較セルや回転セクタ―などが組み込まれています。また測定成分ガスが吸収する特定波長に近い波長帯を持つガス(干渉成分ガス)による干渉影響を低減するため干渉成分用補償検出器も通常組み込まれます。
