PIKE Long-Path Gas Cells Fixed / Variable / Heated

PIKE Long-Path Gas Cells適用於 FTIR 低濃度氣體分析的長光程量測方案

PIKE Long-Path Gas Cells 適合低濃度氣體與蒸氣成分分析,常見於空氣污染研究、氣體純度判定、工業製程監測、排氣分析與其他需要提升吸收靈敏度的 FTIR 應用。

產品提供固定光程、可變光程與最高 200 °C 的加熱版本,適合依樣品濃度、溫度條件與系統整合需求進行配置。若應用同時涉及防冷凝、窗口材質相容性、真空或壓力操作,也可進一步選擇更合適的組合。

PIKE Long-Path Gas Cell 官方產品圖
2.4 m - 30 m 固定光程版本,適合依已知濃度範圍對應不同靈敏度需求。
1 - 16 m 可變光程版本,適合方法開發與不同光程條件比對。
200 °C 加熱版本最高溫度,可協助降低冷凝風險並提升量測穩定性。
Key Features

產品特色快速掌握長光程量測的核心優勢

低濃度分析

適合低濃度氣體與蒸氣成分量測,濃度範圍可由 ppm 延伸至 ppb 等級。

固定與可變光程

可依既有方法或開發需求選擇固定光程或可變光程配置。

加熱版本

最高可達 200 °C,適合降低冷凝風險並提升溫控穩定性。

Purgeable Optics

有助降低大氣中水氣與 CO2 對背景的干擾,提升量測品質。

FTIR 相容性

可搭配多數 FTIR 光譜儀使用,便於依既有系統條件整合導入。

Overview

產品定位適合低濃度氣體分析與進階方法建立

如果應用與低濃度、痕量分析、防冷凝、真空或壓力操作、以及更完整的 FTIR 氣體定量方法建立有關,PIKE Long-Path Gas Cells 通常會比一般 10 cm Gas Cell 更值得優先評估。

何時適合長光程量測

  • 目標濃度已進入 ppm 或 ppb 等級,需要提升吸收靈敏度。
  • 應用屬於空污研究、排放監測、氣體純度分析或製程尾氣分析。
  • 希望在 FTIR 上建立較穩定的微量氣體定性或定量方法。

何時應考慮 Heated 或 Variable-Path

  • 樣品可能冷凝、吸附或需維持蒸氣相時,建議優先評估加熱版本。
  • 若方法開發需要調整光程,可變光程版本會更具操作彈性。
  • 若需依窗口材質、耐化性或操作條件客製,也可進一步確認特殊配置。
Application Insight

應用示意從產品外觀到光譜結果理解長光程價值

除了產品本體外,實際應用中更重要的是長光程設計對低濃度氣體訊號辨識能力的提升。以下以產品外觀與甲烷光譜區域搭配說明,協助更直觀理解 Long-Path Gas Cell 的使用價值。

Variable-Path Gas Cell 與甲烷光譜應用示意

Variable-Path Gas Cell 適合方法開發與光程條件比對,可在建立低濃度氣體分析方法時提供更高彈性。對於需要反覆優化靈敏度與吸收路徑的應用,這類設計在方法建立階段尤其具有實際價值。

下方光譜圖呈現 methane 的 C-H stretch 區域,可作為說明長光程量測在氣體吸收訊號辨識上的典型示意。若目標分析物濃度偏低,長光程配置通常能提供更有利的量測條件。

甲烷 C-H stretch spectral region 光譜圖
甲烷 C-H stretch 光譜區域示意,可用於說明長光程設計在低濃度氣體分析上的訊號辨識優勢。
Design Focus

設計與使用重點理解量測邏輯與硬體配置

長光程氣體量測的重點不只是光程本身,也包含光學設計、溫控能力與氣路整合方式。以下整理幾個實際選型時最常被關注的設計與使用重點。

量測邏輯

在低濃度氣體分析中,重點不只是是否能量到訊號,而是能否以足夠穩定的方式辨識並建立方法。長光程設計可有效延長吸收路徑,對微量成分的 FTIR 偵測尤其有幫助。

量測目的
提升低濃度氣體在 FTIR 中的吸收路徑長度,讓微量成分訊號更容易被辨識與定量。
應用價值
適合需要提升靈敏度的環境監測、純度分析、製程尾氣與痕量成分量測。
選型觀念
若目標濃度偏低,一般短光程配置可能不足,此時長光程設計會更具分析價值。

硬體配置

加熱版本的價值不僅在於提供溫度條件,更在於協助維持蒸氣樣品穩定、降低冷凝風險,並讓整個氣路配置更適合進行受控量測。對於需要溫度管理的應用,這類設計通常比一般室溫版本更具實用性。

Pressure Gauge
有助掌握操作狀態,對需要控壓或確認氣路穩定度的應用較重要。
Temperature Sensor
可較直接反映實際 cell 溫度,而非僅量測外殼溫度。
Gas Valves
便於氣體導入與切換,實際整合時仍需配合現場接頭規格與流量條件評估。
Heating Jacket
可降低冷凝風險,特別適合蒸氣樣品與需維持熱平衡的氣體量測。

PIKE Long-Path Gas Cells 的核心特點

PIKE Long-Path Gas Cells 以長光程、高靈敏度與穩定量測表現為設計重點,透過折疊式光路結構,在有限空間內實現更長的有效光徑。搭配可吹掃光學底座,可有效降低環境中水氣與二氧化碳對背景訊號的影響,提升低濃度氣體分析的可靠度與重現性。

  • 提供固定光程與可變光程版本,方便依量測需求與樣品條件選用。
  • 可提供加熱型固定光程與加熱型可變光程配置,最高溫度可達 200 °C。
  • 本體材質可依應用需求選配鍍鎳鋁合金、不鏽鋼或厚壁硼矽玻璃。
  • 視窗材質可更換,便於依波段範圍、樣品相容性與製程條件進行配置。
Configurations

固定光程、可變光程與加熱版本如何對應不同應用需求

固定光程

適合目標濃度與方法條件已明確的應用,可依既定分析需求建立穩定量測配置。

2.4 m 5 m 10 m 20 m 30 m

可變光程

適合方法開發、條件尚未定型或需測試不同光程設定的情境,便於研發與優化工作。

1 - 16 m Micrometer adjust Integrated laser

加熱版本

當樣品可能冷凝、需提升溫控精度或需加熱 transfer line 時,加熱版本會更適合。

Ambient - 200 °C RTD sensor TempPRO optional
Specifications

主要規格協助快速比對合適配置

基本規格與結構重點

適用濃度適合 ppm 至 ppb 等級痕量氣體與蒸氣成分分析
光路設計折疊式反射光路,在緊湊尺寸內提供長光程
鏡面鍍層高品質鍍金處理,以提高反射率並兼顧化學惰性
鏡組固定使用機械式鏡座,降低膠材可能造成的 outgassing 風險
光學底座標準 fully purgeable optics,可減少大氣水氣與 CO2 干擾
操作條件可於真空或壓力條件下使用,實際限制需依本體與窗片材質確認
標準閥件不鏽鋼 Swagelok 閥件與 barb fittings
可選接頭Compression fittings 可依需求提供

各光程對應之 Cell Volume

若同時關心靈敏度、流量響應與清洗時間,cell volume 會是重要的選型參數。以下數據可作為不同光程版本之間的實務比較依據。

2.4 m Base Path100 mm
2.4 m 固定光程0.1 L
5.0 m Base Path157 mm
5.0 m 固定光程0.5 L
10.0 m Base Path250 mm
10.0 m 固定光程2.2 L
20.0 m Base Path500 mm
20.0 m 固定光程7.2 L
30.0 m Base Path625 mm
30.0 m 固定光程12.8 L
1 - 16 m Base Path333 mm
1 - 16 m 可變光程3.5 L

加熱版本規格

若應用涉及蒸氣樣品、防冷凝或更高的熱穩定需求,可進一步評估加熱版本與搭配的溫控模組。

溫度範圍Ambient 至 200 °C
精度100 °C 以下為 ±0.5 °C;100 °C 以上為設定值的 ±0.5%
感測器RTD
控制器觸控式顯示器,具 USB 介面
軟體可選配 PIKE TempPRO 軟體,支援 ramps 與 automated data collection
顯示解析度±0.1 °C
電源115 V 或 230 V,依型號指定

窗口尺寸與配置邏輯

窗口尺寸與數量會隨光程版本而異,這些資訊對後續窗口更換與備品規劃具參考價值。

2.4 m 固定光程37.5 x 4 mm,1 片窗口
5 m 以上固定光程25 x 4 mm,2 片窗口
1 - 16 m 可變光程25 x 4 mm,2 片窗口
標準材質KBr
可選材質BaF2、CaF2、KCl、KRS-5、NaCl、ZnSe、單面或雙面 AR ZnSe
Materials

材質與窗口選項依量測波段與樣品條件進一步對應

窗口材質會直接影響可量測波段與樣品相容性。若應用涉及濕氣敏感、腐蝕性成分或特定波段需求,建議在選型階段一併確認。

本體材質

  • Nickel-coated aluminum
  • Stainless steel
  • Heavy-wall borosilicate glass

可選窗口材質

KBr BaF2 CaF2 KCl NaCl KRS-5 ZnSe AR coated ZnSe
Ordering Options

型式與配件選項方便進一步確認實際需求

不同光程、本體材質、是否加熱與搭配機型,皆會影響實際配置。以下資訊可作為初步比對基礎,正式詢價時仍建議提供完整應用條件。

固定光程版本

  • 2.4 m:Metal 或 Stainless Steel
  • 5 m:Metal 或 Stainless Steel
  • 10 m:Metal、Stainless Steel 或 Glass
  • 20 m:Stainless Steel 或 Glass
  • 30 m:Stainless Steel 或 Glass
  • 1 - 16 m:Glass variable-path version

加熱版本與配件

  • 加熱版本可依 115 V 或 230 V 指定。
  • 可選配 Long-Path Gas Cell Temperature Control Module。
  • 可選配 PIKE TempPRO 軟體。
  • 可提供 pathlength verification tools、O-ring kits 與 compression fitting kits。
Applications

常見應用方向適合與客戶討論的情境

環境與排放監測

  • 空氣污染研究
  • 排氣與尾氣分析
  • 需要長光程提升微量成分吸收靈敏度的應用

氣體純度與製程分析

  • 氣體純度判定
  • 工業製程監測
  • 需穩定追蹤特定氣體組成變化的流程分析

蒸氣樣品與防冷凝量測

  • 樣品在低溫下可能冷凝或吸附
  • 需要加熱控制提升重現性
  • 需一併評估 transfer line 或外部氣路溫控
Consultation

選型溝通建議讓配置對應更貼近實際應用

建議提供的應用條件

  • FTIR 機型與品牌
  • 目標氣體種類與預估濃度範圍
  • 是否需加熱、防冷凝與目標操作溫度
  • 預估流量、壓力條件與接頭規格
  • 是否已有窗口材質偏好或耐化性要求

規格對應方式

實際配置會依光程、材質、是否加熱以及 FTIR 機型而有所差異。若能在詢價時一併提供主機型號與應用條件,通常能更快縮小適合的規格範圍。

固定光程、加熱版本與可變光程版本皆有不同組合。若另有特殊光程、材料或 heated transfer line 需求,也可進一步確認是否採特殊配置。

需要評估 PIKE Long-Path Gas Cell?可提供條件進行規格對應與範圍評估

若您已經知道目標氣體、濃度範圍與大致光程需求,我們可進一步協助比對固定光程、可變光程、加熱版本、本體材質與窗口選項,並依您欲搭配的 FTIR 機型提供較合適的配置方向。