不受背景氣干擾是激光法氣體檢測中經(jīng)常被人掛在嘴邊的一句話。那么到底受不受干擾呢？相對紅外法，激光法有更好的抗背景干擾能力，但在很多情況下還是會受到干擾，受干擾的情形分為兩種，第一種是譜線展寬受背景氣影響，第二種是吸收譜線本身受到干擾。
一、譜線展寬受背景氣影響帶來的干擾
圖1 激光吸收光譜原理
如圖1所示，激光的波長會隨著調(diào)制電流的變化而變化，當(dāng)一束激光通過波長持續(xù)變化，掃描過一根吸收譜線時(shí)，接收信號會出現(xiàn)一個(gè)凹坑，這個(gè)凹坑提取之后如圖2。從頂端往下一半的開度就是譜線展寬如圖3。
這個(gè)展寬受很多因數(shù)的影響，其中背景氣就是一個(gè)重要因數(shù)。氣體分子可以接收特定波長的光子，但接受的過程是不一樣的。背景氣體不一樣，氣體分子的運(yùn)動(dòng)就會受到影響，就像一個(gè)人在人群里面，人群的密度、強(qiáng)壯程度不一樣，這個(gè)人的活動(dòng)空間就不一樣，吸收光子時(shí)的狀態(tài)也就不一樣。同樣濃度的氣體在不同的背景下，可能會出現(xiàn)不同形狀的吸收截面如圖4。
圖4同一濃度不同背景氣的吸收截面
為了提高靈敏度，常常采用二次諧波解調(diào)的方式進(jìn)行測量，因?yàn)槲战孛嫘螤畈煌庹{(diào)出的信號會出現(xiàn)較大的差異，對結(jié)果就產(chǎn)生了影響。這也是很多激光分析儀需要根據(jù)不同背景輸入不同補(bǔ)償系數(shù)的原因。
如果采用直接吸收法，也就是直接用進(jìn)行吸收截面來計(jì)算氣體濃度，這個(gè)影響就幾乎可以忽略，有更好的抗干擾能力。
二、吸收譜線交叉帶來的干擾
再來看一幅圖（圖5），這是水分子在近紅外到中紅外的吸收譜線圖，可以看到吸收極為豐富。另外還有一些像甲烷等這些氣體也有極為豐富的吸收譜線。
圖5 水分子吸收譜線
我們再來看一副圖（圖6），這是甲烷背景下的1370nm附近的微量水氣的吸收譜疊加?？梢钥吹剿中盘柾耆谎谏w了，存在很強(qiáng)的交叉干擾。
圖6甲烷與水分子吸收譜線交叉干擾
因此我們在采用激光法時(shí)需要考慮交叉干擾，特別是在以下幾個(gè)場景采用激光法進(jìn)行氣體分析時(shí)，特別要注意。
一是高濕背景下的微量組分。很多工業(yè)環(huán)境中，比如煙氣中存在大量水分，當(dāng)我們要測量微量組分，比如氨氣等氣體時(shí)需要注意。
二是測量天然氣背景中的氣體，比如水氣、硫化氫時(shí)也需要特別注意交叉干擾問題。
三是在很多碳?xì)浣M合體系中，由于分子結(jié)構(gòu)的原因，也需要特別注意交叉干擾問題。
四是所有高濃度極性分子為背景的體系中，測量微量組分，也都需要考慮干擾的影響。
有時(shí)用激光法進(jìn)行氣體分析，常常存在交叉干擾難以解決的問題，還有一個(gè)原因是任意波長的激光器是較難獲得的，特殊波長激光器需要付出較大的成本代價(jià)。
