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Monitoring of CH4 in Ultra High Purity Oxygen (UHPO) (Application Note)
氧氣具有形成氧化物的高活性特性，在鋼鐵工業、醫療保健工業、食品工業等許多領域發揮重要作用。其中還有半導體工業中的閘極介電膜形成/閘極電極形成，其應用尤其廣泛。使用超高純氧氣 (UHPO)。 UHPO的純度通常為99.9995%或更高，主要在空氣分離裝置（ASU）中生產。
進入 ASU 的大氣被壓縮並通過所謂的「冷箱」。在此過程中，環境空氣的主要成分（例如氧氣、氮氣和氬氣）被液化並在不同的冰點下分離。為了安全操作並進一步提高最終產品的純度，在製程結束時使用了額外的純化裝置。
為了確保正確的製程操作，使用了多種分析設備。特別是對於甲烷 (CH4) 測量，通常使用火焰離子化檢測 (FID) 分析儀，但存在一些挑戰，例如：
QC部門的心聲
FID分析儀通入純氧後火焰難以穩定燃燒
FID方法需要氫氣作為效用，有風險 NDIR 等替代方法無法測量 CH4 的微量水平
圖2：空氣分離裝置
已知由不同原子組成的分子會吸收特定波長範圍內的紅外光。非色散紅外線分析儀（後來的NDIR）利用分子的上述物理性質，測量樣氣中CO、CO2和/或CH4在特定波長下的紅外光吸收，並提供濃度值的連續測量。
這種方法稱為交叉調製法，與傳統的斬波器調製不同，其特點是採用定期切換電磁閥的機構（調製機構），將樣品氣體和參考氣體交替引入到反應器中。相同的氣室。
這種交叉調製方法的漂移非常小，可以長期產生穩定的輸出訊號。此外，電容式麥克風的振膜左右移動（使用斬波器時信號量增加一倍），從而提高了抗噪性。與斬波器不同，在維修調變機構時無需進行調整。
此外，為了減少與測量成分吸收的特定波長附近波段的干擾成分氣體造成的干擾影響，還內建了乾擾成分補償檢測器，實現了氣體濃度的高精度測量。 NDIR 與交叉調變方法和乾擾成分補償偵測器結合，可實現 ppb 等級的高精度測量。
微量氣體監測儀
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