DE3716763A1

DE3716763A1 - Photoakustischer gasanalysator

Info

Publication number: DE3716763A1
Application number: DE19873716763
Authority: DE
Inventors: Joergen Christensen; Sten Andersen Nexoe; Ib Erling Joergensen
Original assignee: Brueel & Kjaer AS; Bruel and Kjaer AS
Current assignee: Innova AirTech Instruments AS
Priority date: 1986-05-27
Filing date: 1987-05-19
Publication date: 1987-12-03
Anticipated expiration: 2007-05-20
Also published as: JPS62291544A; GB8712470D0; DE3716763C2; FR2599505A1; GB2190998A; DK247786D0; GB2190998B; CH674264A5; US4818882A; FR2599505B1

Description

Die Erfindung betrifft einen photoakustischen Gasanalysator mit hoher Empfindlichkeit, versehen mit einer Meßkammer, einer modulierten Lichtquelle und wenigstens einem mit der Meßkammer verbundenen Mikrophon zum Messen von Druckänderungen, die aufgrund der Lichtabsorption in der Kammer auftreten.

Das Meßverfahren nutzt die Tatsache aus, daß Moleküle Licht, z. B. Infrarotlicht bestimmter Wellenlänge, absorbieren. Die Lage der Absorptionsbänder ist materialabhängig. Das Infrarotlicht wird moduliert und in der Meßkammer ein akustisches Signal erzeugt, welches proportional zur Konzentration ist und dieselbe Frequenz wie die Modulationsfrequenz aufweist.

Ein bekanntes Verfahren zum Messen von Gaskonzentrationen ist das Transmissionsverfahren (US-PS 35 62 524). Dieses Verfahren basiert darauf, wieviel Licht beim Passieren einer Gaszelle gedämpft wird, da der Unterschied der Lichtstärke, jeweils mit und ohne das betreffende Gas in der Zelle gemessen, ein Ausdruck der Gaskonzentration darstellt. Messungenauigkeiten sind jedoch bei kleinen Gaskonzentrationen bei diesem Verfahren verhältnismäßig groß.

Der obengenannte Nachteil wird beim photoakustischen Meßverfahren vermieden, da das Signal in diesem Fall direkt proportional zur Gaskonzentration ist und nicht, wie beim Transmissionsverfahren, die Differenz zwischen zwei beinahe gleich großen Meßgrößen. Dieses Verfahren eignet sich daher besonders zur Messung geringer Gaskonzentrationen, deren Lichtstärke in der Meßkammer ausreichend hoch ist, da das Signal auch proportional zur Lichtstärke ist.

Ein bekanntes photoakustisches Meßverfahren mit hoher Empfindlichkeit verwendet einen Laser als Lichtquelle (Fig. 1). Dabei nützt man sowohl die hohe Lichtstärke beispielsweise eines Kohlendioxidlasers als auch die Parallelität des ausgesendeten Lichts aus. Die Laserlichtquelle ist jedoch bezüglich der Änderungen der Wellenlänge nicht sehr flexibel. Darüberhinaus ist ein Hochleistungslaser, wie der Kohlendioxidlaser, groß, schwer und teuer und somit nicht für die Massenproduktion geeignet.

Man könnte sich vorstellen, daß das beinahe parallele Licht, eine Voraussetzung bei dem bekannten, photoakustischen Verfahren, auch von einem anderen Lichtquellentyp stammen kann, so z. B. von einer thermischen Lichtquelle oder einer Spektrallampe anstatt der Laserlichtquelle. Dadurch würde man eine höhere Flexibilität bezüglich der Wahl der Wellenlänge erzielen, z. B. mittels Verwendung optischer Filter zur Selektion des gewünschten Wellenlängebereichs. Eine solche Lichtquelle ist außerdem klein, leicht und billig und eignet sich somit gut für die Massenproduktion. Die Lichtstärke eines beinahe parallelen Strahlenbündels aus einer solchen Lichtquelle ist jedoch ausgesprochen gering, da die Lichtstärke proportional zu sin² R ist, wobei R für den Divergenzwinkel des Lichts steht.

Wenn man dagegen hochdivergentes, auf den Brennpunkt der Meßkammer eingestelltes Licht verwendet, wird eine stark erhöhte Lichtstärke erreicht. Der Nachteil dieses Verfahrens ist, daß ein wesentlicher Lichtanteil auf die Meßkammerwände trifft und zum Teil absorbiert wird. Dadurch kommt es sowohl zu einer Verringerung des Meßsignals, da nur ein Teil des Lichts die Meßkammer passiert, als auch zu einem starken Hintergrundsignal aufgrund der in der Kammerwand absorbierten Lichtstärke.

Das Ziel der Erfindung ist, mit Hilfe eines photoakustischen Umwandlers mit beispielsweise einer thermischen Lichtquelle eine hohe Empfindlichkeit erreichen zu können. Diese hohe Empfindlichkeit wird auf zwei Wegen erzielt: zum einen durch eine Maximierung der Lichtstärke und damit der Signalstärke zum andern mittels einer Verminderung der Störsignale.

Gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine photoakustische Meßkammer, deren Wände das von innen auf sie fallende Licht reflektieren. Dadurch wird erreicht, daß das Licht, das in die Meßkammer einfällt, diese passiert und damit vollständig zum gewünschten Gassignal beiträgt. Weiterhin wird erreicht, daß das störende Hintergrundsignal aufgrund des ausgesprochen geringen Lichtanteils, der von den Kammerwänden absorbiert wird, klein ist. Das Hintergrundsignal kann weiter durch die Beschaffenheit der Kammerwände aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, z. B. Kupfer mit einer dünnen, reflektierende Schicht aus beispielsweise Gold reduziert werden.

Die Lichtstärke in der Meßkammer und damit die Empfindlichkeit werden verdoppelt, wenn das eine Fenster der Meßkammer durch eine reflektierende Wand ersetzt wird, da das Licht in diesem Fall zweimal die Meßkammer passiert.

In einer allgemeinen Ausführungsform besteht die Meßkammer aus einem hohlen Körper beliebiger Form mit Wänden aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit und einer reflektierenden Schicht im Inneren. Das Licht, das in die Kammer einfällt, wird von den Wänden wiederholt reflektiert, bevor es wieder austritt, wodurch eine Lichtstärkeverstärkung mit maximal Faktor 4 erzielt wird. Als Beispiel kann eine kugelförmige Meßkammer genannt werden.

Eine weitere Lichtstärkeverstärkung kann mit Hilfe eines Konzentrators erreicht werden, der die Eigenschaft hat, die Zuführung von Licht mit einem Einfallswinkel R<R _max zu ermöglichen. Das Licht wird herausreflektiert, wenn R<R _max. Die Divergenz des aus dem Konzentrator austretenden Lichts wie auch dessen Lichtstärke sind somit erhöht.

Eine Voraussetzung für die Erzielung eines ausreichend niedrigen Hintergrundsignals ist, daß die reflektierende Schicht nur wenig Licht absorbiert. Dies ist bei Infrarotlicht einfach, nicht jedoch bei Ultraviolettlicht. Eine Meßkammer, die besonders für die Anwendung im ultravioletten Bereich geeignet ist, besteht aus Wänden aus nichtleitendem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit (z. B. Quarz) und einer reflektierenden Schicht (beispielsweise Aluminium) auf der Kammeraußenseite. Dadurch wird das Hintergrundsignal erheblich verringert.

In einem Infrarotgasanalysator, bei dem die Meßkammer an zwei grundsätzlich identische Mikrophone angeschlossen ist, können Schwingungen kompensiert werden, wenn die zwei identischen Mikrophone symmetrisch zum Schwerpunkt der in der Meßkammer eingeschlossenen Gasmenge angebracht sind und die Signale von den zwei Mikrophonen addiert werden.

Die Mikrophone weisen eine besondere Ausführungsform auf. Der Druckausgleichskanal der jeweiligen Hinterkammer des Mikrophons - das normalerweise nach außen führt - ist hier an die geschlossene Meßkammer angeschlossen. Dadurch werden Störungen aufgrund von von außen kommender Störgeräusche vermieden.

Wird der Umwandler mit einem zusätzlichen optischen Filter (Referenzfilter) und einer Anordnung zum Auswechseln der zwei Filter versehen, kann man den Einfluß von Störsignalen, beispielsweise von Hintergrundsignalen, Signalen von eventuell störenden Gasen sowie von Wasserkontinuumsignalen kompensieren. Letzteres Signal stammt von einer schwachen Breitbandabsorption in Wasserdampf, der sogenannten Wasser kontinuumabsorption.

In einer anderen Ausführungsform der obengenannten Refe renzfilterkompensation werden der Modulator und die zwei Filter zu einer rotierenden Einheit, dem sogenannten differentiellen Filtermodulator, zusammengefaßt. Dadurch spart man die getrennt angebrachte, mechanische Filterauswechselanordnung. Außerdem wird das Signal-Geräusch-Verhältnis um 6 dB verbessert.

Anstatt der Verwendung eines getrennt angebrachten Referenzfilters kann der Ausgleich des Wasserkontinuumsignals auch über eine photoakustische Messung der Wasserkonzentration unter Verwendung einer elektrisch modulierten Glühlampe als Lichtquelle erfolgen. Dieses Verfahren basiert auf der Tatsache, daß die spektrale Verteilung des Glühlampenlichtes, die durch die spektrale Verteilungskarakteristik der Glühlampe und der Transmissionskarakteristik des Lampenglases bestimmt ist, mit einem Absorptionsband im Wellenlängenbereich 1,5-2,7 µ zusammenfällt. Dieses Verfahren ist einfach und billig.

In einer weiteren Ausführungsform weist der Analysator Magnetventile in den Zuleitungen zur Meßkammer auf. Die Magnetventile verschließen die Meßkammer während der Messung. Dies bewirkt eine weitere Unterdrückung von akustischen Störsignalen. Auf der anderen Seite ist die Messung nicht mehr kontinuierlich und die Reaktionszeit vergleichsweise lang. In einer anderen Ausführungsform werden die Magnetventile durch akustische L.P. Filter ersetzt, die von außen kommende Störsignale mit Hilfe der Modulationsfrequenz kräftig unterdrücken. Dadurch wird eine kontinuierliche Messung während des Gasdurchstroms ermöglicht, was eine kurze Reaktionszeit mit sich führt. Die Empfindlichkeit wird dadurch allerdings auch verringert.

In einer besonders geeigneten Ausführungsform der akustischen Filter besteht die akustische Kapazität aus einer Seitenkammer, die nicht vom zu messenden Gas durchströmt werden soll. Dadurch kann man eine kräftige Unterdrückung mittels der Modulationsfrequenz erreichen, ohne daß man aus diesem Grund auf die kurze Reaktionszeit verzichten muß.

Wird der Umwandler mit einer Anzahl optischer Filter sowie einer mechanischen Anordnung zum aufeinanderfolgenden Einschalten derselben versehen, kann man eine folgeabhängige Messung der Gaskonzentration in einer Mischung aus mehreren Gasen vornehmen. Eine schnelle, gleichzeitige Messung von verschiedenen Gasen kann dadurch erreicht werden, daß der Umwandler so beschaffen ist, daß das Licht zwischen einer Anzahl fest angebrachter, optischer Filter verteilt wird und gleichzeitig der Modulator so beschaffen ist, daß das diesen Filtern entsprechende Licht mit ihrer jeweiligen Frequenz moduliert wird. Die den verschiedenen Gasen entsprechenden Signale werden mittels elektrischer Filtrierung des Mikrophonsignals getrennt.

Der Infrarotgasanalysator kann auch mit einer paramagnetischen Meßausrüstung unter Verwendung derselben Mikrophone kombiniert werden. Der paramagnetische Gasanalysator kann dann zur Messung des Sauerstoffgehalts verwendet werden, wohingegen der Infrarotgasanalysator zur Messung der übrigen Gasgehalte verwendet werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein bekanntes photoakustisches Meßverfahren mit Laserlicht,

Fig. 2 eine Meßkammer mit reflektierenden Wänden, die die Anwendung von divergentem Licht von einer thermischen Lichtquelle ermöglicht,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Meßkammer,

Fig. 4 eine Meßkammer mit Konzentrator,

Fig. 5 eine Meßkammer aus transparentem, nichtleitendem Material mit reflektierender Schicht an der Außenseite,

Fig. 6 eine Schwingungskompensationsanordnung mit zwei Mikrophonen,

Fig. 7 einen differentiellen Filtermodulator,

Fig. 8 eine Meßkammer mit Magnetventilen oder akustischem L.P. Filter in den Zuleitungen,

Fig. 9a und 9b akustische Filter,

Fig. 10 einen photoakustischen Umwandler für die gleichzeitige Messung mehrerer Gase in einem Gasgemisch,

Fig. 11 den Modulator aus Fig. 10, Vorderansicht,

Fig. 12 eine Meßkammer in der Perspektive und

Fig. 13 einen photoakustischen Gasanalysator zusammen mit mit einem paramagnetischen Gasanalysator.

Der in Fig. 10 gezeigte Gasanalysator besteht aus einer Meßkammer 2 und einer Lichtquelle 4. Zwischen der Meßkammer 2 und der Lichtquelle 4 ist ein Modulator 6 und ein Filter 8 angebracht. Der Modulator 6 besteht aus einer rotierenden Scheibe mit Lochungen 7 (Fig. 11). Der Modulator bewirkt das Aussenden eines pulsierenden Lichtstroms zur Meßkammer. Aufgrund der Absorption in der Meßkammer 2 und der dadurch auftretenden Erwärmung der in der Meßkammer eingeschlossenen Gase, wird ein akustisches Signal in der Meßkammer 2 erzeugt. Dieses Signal wird mit Hilfe des Mikrophons 10 erfaßt, das mit der Meßkammer verbunden ist. Das akustische Signal ist proportional zur Konzentration des zu untersuchenden Gases und hat eine der Modulatorfrequenz entsprechende Frequenz.

Fig. 11 zeigt einen Modulator 6 zusammen mit fest angebrachten Filteröffnungen 11 a, 11 b und 11 c, der Infrarotlicht der Wellenlängen, die N₂O, CO₂ bzw. Anästhetika absorbieren, aussendet. Das Licht wird mit drei verschiedenen Frequenzen gleichzeitig moduliert. Dadurch wird das gleichzeitige Messen von drei verschiedenen Gaskonzentrationen ermöglicht.

Der Schalldruck des akustischen Signals ist

Dabei gilt:
I= mittlere Lichtstärke in der Meßkammer C= Gaskonzentration K= Absorptionskoeffizient ω= Modulationsfrequenz

wobei C _P die Wärmemenge darstellt, die zugeführt werden muß, um ein Mol der zu untersuchenden Gasart bei konstantem Druck um ein Grad zu erwärmen (Molwärme C _P) und C _V die Wärmemenge darstellt, die zugeführt werden muß, um ein Mol der zu untersuchenden Gasart bei konstantem Volumen um ein Grad zu erwärmen (Molwärme C _V).

Die Empfindlichkeit ist somit proportional zur Lichtstärke I und umgekehrt proportional zur Modulationsfrequenz ω. Die Formel gilt jedoch, je nach Kammergröße, nur bis zu einer bestimmten minimalen Grenzfrequenz.

Um die Empfindlichkeit zu erhöhen, ist man somit auch an der der Erhöhung der Lichtstärke interessiert.

Fig. 3 zeigt eine sphärische Meßkammer 12 mit einem verhältnismäßig kleinen Fenster 13. Das Licht von der Lichtquelle wird mit Hilfe eines Spiegels fokussiert. Das Licht ist hochdivergent, was gleichbedeutend mit einer hohen Lichtstärke des einfallenden Lichts ist. Die innere Oberfläche der sphärischen Meßkammer 12 ist poliert und mit einem im gewünschten Wellenlängenbereich reflektierenden Material (Gold, Rhodium) beschichtet. Das Licht, das in die Meßkammer 12 einfällt, wird wiederholt reflektiert, bevor es wieder austritt. Dadurch wird die Lichtstärke in der Meßkammer 12 im Vergleich zur einfallenden Lichtstärke maximal um das vierfache verstärkt. Mit divergent einfallendem Licht zusammen mit einer Verstärkung mittels Vielfachreflexion erzielt man eine hohe Empfindlichkeit. Dieses Verfahren setzt eine hohe Reflexionsfähigkeit voraus, sowohl um so weit wie möglich eine maximale Verstärkung zu erreichen, als auch um das Hintergrundsignal zu verringern, das unweigerlich aufgrund der teilweisen Lichtabsorption durch die Wände der Meßkammer auftritt. Das Hintergrundsignal kann auch durch die geeignete Wahl des Wandmaterials (Tellurkupfer, Kupfer) verringert werden. Ein solches Material muß eine hohe Wärmeleitfähigkeit sowie eine hohe Wärmekapazität aufweisen.

Eine weitere Lichtstärkeverstärkung kann mit Hilfe eines Konzentrators, der sich an der Öffnung der Meßkammer befindet (Fig. 4), erzielt werden. Ein Konzentrator hat die Eigenschaft, Licht mit einem Einfallswinkel R<R _max passieren zu lassen. Wenn R<R _max wird das Licht wieder herausreflektiert. Die Divergenz des aus dem Konzentrator austretenden (und in die Meßkammer einfallenden) Lichts ist höher, genauso wie die Lichtstärke

Das aus dem Konzentrator austretende Licht kann divergenter sein

als das mit Hilfe einer Linse erreichte.

Der differentielle Filtermodulator besteht aus zwei rotierenden, optischen Filtern, z. B. wie in der in Fig. 7 gezeigten Anordnung mit zwei halbmondförmigen Filtern, dem Probenfilter bzw. dem Referenzfilter. Der Referenzfilter kann entweder das Hintergrundsignal, Signale von störenden Gasen oder das Wasserkontinuumsignal kompensieren.

An Stelle des differentiellen Filtermodulators kann auch folgeabhängig gemessen werden: zuerst wird der eine Filter, dann der andere Filter eingeschaltet und anschließend arithmetisch kompensiert. Die Vorteile des Filtermodulators sind, daß eine Filterauswechselanordnung unnötig wird und daß ein um 6 dB besseres Signal-Störgeräusch-Verhältnis im selben Meßzeitraum erzielt wird (3 dB aufgrund der Ausnutzung der dunklen Intervalle des Modulators und 3 dB aufgrund der direkten Differenzmessung).

In einer besonders geeigneten Ausführungsform ist die sphärische Meßkammer mit einer äußeren Reflexionsschicht versehen (Fig. 5). Dadurch werden Hintergrundsignale verringert. Die aus transparentem Material bestehenden Wände müssen thermisch "dick" sein, d. h. "dicker" als die thermische Diffusionslänge . Diese Diffusionslänge ist von der Modulatorfrequenz und den thermischen Eigenschaften des Materials abhängig. Eine hohe Wärmeleitfähigkeit ist gleichbedeutend mit einer großen thermischen Diffusionslänge des Materials. In einem solchen Fall müssen die Wände besonders "dick" sein.

In einer herstellungsfreundlichereren Ausführungsform wird eine zylindrische Meßkammer verwendet (Fig. 2). Eine solche Kammer ist leicht zu polieren, verringert allerdings auch die Lichtstärkeverstärkung verglichen mit der kugelförmigen Ausführungsform um die Hälfte.

Fig. 12 zeigt eine perspektivisch dargestellte Meßkammer. Man sieht, daß die Möglichkeit für die Anbringung eines optischen Filters vor der Meßkammer besteht. Die Meßkammer befindet sich vorzugsweise in einem Block aus Tellurkupfer, da dieses Material leichter zu bearbeiten ist als reines Kupfer. Die inneren Wände der Meßkammer sind vorzugsweise mit Nickel oder Gold beschichtet.

Um das Wasserkontinuumsignal kompensieren zu können, ist eine Messung der Wasserkonzentration notwendig. Dieses erfolgt photoakustisch (mit Hilfe von Mikrophonen und einer elektrisch modulierten Glühlampe, dessen Frequenzkarakteristik zum 2,7 µ-Band des Wassers paßt), wobei anschließend eine arithmetische Kompensation ausgehend von der Karakteristika der jeweiligen Filter erfolgt. Die maximale Grenzfrequenz des Lampenglases liegt bei 3 µ und wird somit vom CO₂-Band bei 4,27 µ nicht wesentlich beeinflußt. Ein optischer Filter wird damit unnötig. Mit Hilfe einer elektrisch modulierten Glühlampe vermeidet man außerdem das mechanische Auswechseln der Filter.

Die Wasserkontinuumabsorption ist eine Breitbandabsorption in Wasserdampf. Sie variiert "weich" mit der Wellenlänge und ist, im Gegensatz zum eigentlichen Absorptionsband, das eine Linienstruktur aufweist und dessen Absorption proportional zur Konzentration ist, im großen und ganzen proportional zur Wasserdampfkonzentration in der 2. Potenz.

Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind Schwingungen gegenüber empfindlich. Diese Schwingungsempfindlichkeit beruht sowohl auf der Membranmasse des Mikrophons (daher muß die Membran dünn sein) als auch auf der in der Meßkammer eingeschlossenen Gasmenge. Um diese Empfindlichkeit herabzusetzen, werden zwei Mikrophone 15 und 16 verwendet. Die zwei Mikrophone werden (Fig. 6) einander gegenüber und darüberhinaus symmetrisch zum Schwerpunkt der eingeschlossenen Gase angeordnet. Die Signale der zwei Mikrophone 15 und 16 werden addiert, wodurch der Schwingungsbeitrag wegfällt. Dies erfordert identische Mikrophone, damit gleichzeitig sowohl die Schwingungssignale des Gases als auch die der Membran kompensiert werden können. Darüberhinaus bewirkt diese Anordnung eine Erhöhung der Signalstärke um 6 dB sowie eine Verbesserung des Signal-Störgeräusch-Verhältnisses um 3 dB.

Das jeweilige Mikrophon kann darüberhinaus so beschaffen sein, daß der Druckausgleichskanal mit der Meßkammer verbunden ist und nicht nach außen geht. Dies erfolgt aufgrund der Dämpfung der von außen kommenden, akustischen Störungen.

Als Beispiel für die hohe Lichtstärke, die mit divergentem Licht aus einer thermischen Lichtquelle in die Meßkammer gesendet werden kann, kann genannt werden, daß bei 9,8 µ und einer Bandbreite von 0,7 µ ca. 13 mW erzielt werden.

Fig. 13 stellt eine photoakustische Meßausrüstung in Verbindung mit einer paramagnetischen Meßausrüstung dar. Dabei wird ausgenutzt, daß in beiden Fällen dieselben Mikrophone verwendet werden können. Das photoakustische Meßverfahren ist besonders zur Messung beispielsweise des N₂O-Gehalts geeignet, während sich das paramagnetische Meßverfahren besonders zur Messung des Sauerstoffgehalts eignet.

Zur Ausschaltung unerwünschter akustischer Signale in den Zuleitungen zur Meßkammer können dort vorteilhaft akustische Filter angebracht werden. Die akustischen Filter bestehen aus akustischen RC-Gliedern. Fig. 9a zeigt ein konventionelles, akustisches RC-Glied, während Fig. 9b ein akustisches RC-Glied darstellt, bei dem die akustische Kapazität auch eine Seitenkammer dargestellt wird. Ein großer Vorteil einer solchen Seitenkammer ist die Erzielung einer hohen akustischen Dämpfung ohne die Herabsetzung der Reaktionszeit. Dadurch wird eine schnelle Messung mehrerer Gase mit einer Zeitkonstante von wenigen Zehnteln einer Sekunde ermöglicht.

Claims

1. Photoakustischer Gasanalysator versehen mit einer Meßkammer, einer modulierten Lichtquelle und wenigstens einem mit der Meßkammer verbundenen Mikrophon zum Messen von Druckänderungen, die aufgrund der Lichtabsorption in der Kammer auftreten, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkammer eine vorzugsweise gekrümmte Oberfläche mit einer reflektierende Schicht aufweist.

2. Photoakustischer Gasanalysator gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkammer mit der gekrümmten Oberfläche vorzugsweise zylindrisch ist.

3. Photoakustischer Gasanalysator gemäß Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die reflektierende Schicht außen auf der Meßkammer befindet.

4. Photoakustischer Gasanalysator gemäß Ansprüche 1-3 dadurch gekennzeichnet, daß vor der Meßkammer ein Konzentrator zur weiteren Verstärkung der Lichtstärke angeordnet ist.

5. Photoakustischer Gasanalysator gemäß Ansprüche 1-4, dessen Meßkammer an zwei grundsätzlich identische Mikrophone angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei identischen Mikrophone symmetrisch zur Meßkammer angebracht sind, da die Signale der zwei Mikrophone addiert werden.

6. Photoakustischer Gasanalysator gemäß Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht zwischen einer Anzahl fest angebrachter optischer Filter verteilt wird, indem der Modulator so geschaffen ist, daß das diesen Filtern entsprechende Licht mit ihrer jeweiligen Frequenz moduliert wird.

7. Photoakustischer Gasanalysator gemäß Ansprüche 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator und die Filter zu einer optischen Einheit zusammengefaßt werden.

8. Photoakustischer Gasanalysator kombiniert mit anderen Meßanordnungen, beispielsweise einer paramagnetischen Meßanordnung.

9. Gasanalysator gemäß der obengenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zuleitungen zur Meßkammer jeweils ein akustischer Filter in Form eines oder mehrerer akustischer RC-Glieder angebracht ist.

10. Gasanalysator gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der akustische Filter ein akustisches RC-Glied mit Seitenkammer ist.

11. Gasanalysator gemäß der obengenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckausgleichskanal von der Hinterkammer des Mikrophons an die geschlossene Meßkammer angeschlossen ist.

12. Gasanalysator gemäß der obengenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserkonzentration durch eine photoakustische Messung mittels eines Mikrophons und einer elektrisch modulierten Glühlampe kompensiert wird.