袁正洋，赵俊涛，施红旗，王世忠，周家勇，余 涛,2

(1.武汉第二船舶设计研究所，湖北 武汉 430205；2.北京航空航天大学，北京 100091)

0 引 言

潜艇舱室环境是极为特殊的大型载人人工密闭环境，其内部设备与人员众多，且独立于外界大气系统。长期潜航时，舱室空间内有毒有害气体的浓度直接影响人员身心健康，造成急性或慢性健康影响，并影响潜艇任务完成[1]。因此，对潜艇舱室大气组分进行在线监测至关重要。

以美国海军潜艇为例，当前主要采用以质谱（Mass Spectroscopy，MS）为主、红外光谱（Infrared Spectroscopy，IR）为辅的中央大气监测系统（Central Atmosphere Monitoring System，CAMS）[2]。

近些年来，随着科技的发展及续航时间的增长，各国均在探索新的分析技术，以期达到更多种类、更低检测限、更准确迅速的检测要求。光谱分析技术也因此凭借其检测范围广、检测精度高、分析速度快、操作简便的特点进入各国研究人员的视野。

本文主要介绍当前环境领域发展迅猛的几种用于气体检测的光学分析方法，比较它们的优缺点，并对其应用于潜艇环境的适用性进行分析。

1 光谱分析法

空气质量监测和过程控制中需要的痕量气体监测仪器是一种能够同时提供快速性、灵敏性和宽动态范围的多组分气体分析仪器。传统的气体检测方法有质谱法、色谱法和化学分析法等，它们易受外部环境影响，大都需要对待测气体进行复杂的预处理，响应时间慢而且难以观测到浓度的实时变化。作为一种连接着物理、化学和环境科学3个方向的分析方法，光谱分析技术是为数不多的能够同时满足这些要求的技术之一。……