107年:呼治儀器(2)
下列何種二氧化碳偵測儀在測量時易受H₂O及N₂O的影響?
A比色式二氧化碳偵測儀(colorimetric capnometer)
B質量光譜儀(mass spectrometer)
C拉曼氏光譜儀(Raman spectrometer)
D紅外線二氧化碳分析儀(infrared capnometer)
詳細解析
本題觀念
二氧化碳偵測儀不是都使用同一種物理原理;先辨認感測方式,才能判斷 H₂O、N₂O 會不會干擾。紅外線分析儀利用 CO₂ 對特定紅外線波段的吸收量估算濃度,水蒸氣與一氧化二氮(N₂O)可能在光學路徑、吸收帶重疊或碰撞展寬上影響訊號。這種被測氣體和其他氣體共享光譜效應的情況,正是本題的辨識點,不是所有二氧化碳監測器的共同缺陷。
選項分析
- A 比色式二氧化碳偵測儀:不符合。 比色式裝置通常利用指示劑和 CO₂ 反應後的顏色變化,從顏色改變判斷是否有呼出二氧化碳或估計濃度。它的主要限制是顏色判讀、指示劑條件與接觸時間,不是 CO₂、H₂O 和 N₂O 在紅外線吸收帶的交叉干擾。
- B 質譜儀:不符合。 質譜儀先將氣體分子離子化,再依質荷比區分成分。它確實可能受到校正、取樣與離子化條件影響,但判讀核心不是利用 CO₂ 的紅外線吸收峰,因此不以 H₂O、N₂O 的光學吸收重疊作為本題所指的主要誤差。
- C 拉曼氏光譜儀:不符合。 拉曼氏光譜儀分析的是分子造成的散射訊號,和紅外線吸收測量的選擇規則及光譜窗不同。儀器仍須處理取樣與訊號強度等問題,但不能把紅外線分析儀的水蒸氣及 N₂O 干擾直接套到拉曼測量。
- D 紅外線二氧化碳分析儀:符合。 這類儀器以 CO₂ 的紅外線吸收量推算濃度。水蒸氣可能在光學窗凝結、吸收紅外線或改變氣
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