更新时间：2022-08-26 11:02
气体探测在医疗诊断、食品制造、污染监测、火灾预报等方面有着重要的应用。微量气体探测技术的发展在这些应用领域中起重要作用。由于人们环境健康意识的提高以及环境变化的复杂性，传统上使用的气体探测系统不能满足要求，因此对新的高性能气体探测系统的研究越来越迫切。
在微量气体探测方面有着高灵敏度、高选择性的优势，因此得到了国内外研究人员的重视。随后也很快发现了液体和气体中有着同样的效应。但是由于当时缺乏适合的检测设备，一直未能发展，直到20世纪80年代，由于激光器的应用，技术蓬勃发展。
随着半导体激光器和半导体微机械技术的发展，气体探测系统向着小型化方向发展，以实现便携式高性能的气体探测系统。
用一束强度可调制的单色光照射到密封于池中的样品上，样品吸收光能，并以释放热能的方式退激，释放的热能使样品和周围介质按光的调制频率产生周期性加热,从而导致介质产生周期性压力波动,这种压力波动可用灵敏的压电陶瓷检测，并通过放大得到。若入射单色光波长可变，则可测到随波长而变的图谱，这就是光谱。若入射光是聚焦而成的细束光并按样品的x-y轴扫描方式移动,则能记录到信号随样品位置的变化，这就是成像技术。
光谱的设备及其原理如图1所示。入射光为强度经过调制的单色光，光强度调制可用切光器。池是一封闭容器，内放样品。图1中所示的是固体样品，样品周围充以不吸收光辐射的气体介质，如空气。若是液体或气体样品，则用样品充满池。对于气体样品，它配以电子检测系统可测10-6℃的温升或10-9焦/（厘米3·秒）的热量输入。对于液体和固体样品，最好采用与样品紧密接触的压电陶瓷检测器。
腔是光谱检测仪器中最为核心的部分。它是一个放置被测样品的密闭腔体。其实质就是
“光-热”的转换器。设计一般要求：
1，良好的屏蔽，没有外界的干扰。
2，尽量避免激光与池壁或者传感器的直接作用。
3，尽可能增强样本的辐射光强，提高信噪比。
由于光谱测量的是样品吸收光能的大小，因而反射光、散射光等对测量干扰很小，故光谱适于测量高散射样品、不透光样品、吸收光强与入射光强比值很小的弱吸收样品和低浓度样品等，而且样品无论是晶体、粉末、胶体等均可测量，这是普通光谱做不到的。效应与调制频率有关，改变调制频率可获得样品表面不同深度的信息，所以它是提供表面不同深度结构信息的无损探测方法。
光谱学是光谱技术与量热技术结合的产物，是20世纪70年代初发展起来的检测物质和研究物质性能的新方法。技术在不断发展，已出现适用于气体分析的二氧化碳激光光源红外光谱仪 ，适用于固体和液体分析的氙灯紫外-可见光谱仪 ，以及傅里叶变换光谱仪。光热偏转光谱法、拉曼光谱法、显微镜、激光热透镜法及热波成像技术都在迅速发展。