六氟化硫气体探测用10.56 μm窄带滤光片的研制

何 虎，许 晴，张 杰，于海洋

（上海翼捷工业安全设备股份有限公司 研发中心，上海 201114）

引 言

六氟化硫（化学式：SF6）是一种人工合成的无色、无味、无毒且极为惰性的气体。因其具有极好的绝缘和灭弧性能，六氟化硫被广泛用于电力系统中。然而，一方面六氟化硫具有极强的温室效应，其全球变暖潜值（global warming potential，GWP）是二氧化碳的上千倍；另一方面六氟化硫在强烈电弧作用下会产生一些硫的低氟化合物，在空气中会与水和氧气发生反应，产生剧毒气体。因此，一旦发生六氟化硫的泄露情况，将会产生严重的环境问题并对人体产生较大危害。电力行业要求必须对相关设备进行六氟化硫气体的泄露检测。基于差分吸收检测技术的非色散红外（non-dispersive infra-red, NDIR）气体传感器，由于其具有较好的检测能力和较低的价格，得到了较为广泛的应用[1]。其中红外滤光片是红外气体传感器的核心元件，因此开展中远红外滤光片的研发意义重大。早期的红外滤光片研究主要用于航空航天及国防领域，且重点关注滤光片性能，较少研究关注成本因素[2-4]。近期，随着疫情的出现，红外滤光片的关注度得到快速提升，但用于测温和红外成像的滤光片多是宽带滤光片，不适用于气体探测领域[5-6]。随着电网系统对六氟化硫气体探测需求的不断增长，市场上对六氟化硫红外探测器用的需求也在不断增长，因此研制性价比较高的10.56 μm窄带滤光片尤其重要。

1 膜系设计和仿真

1.1 滤光片设计目标

图1所示为基于差分吸收非色散红外技术的气体传感器，是一种常用的气体浓度探测装置。……