邵晓鹏，张 乐，刘丽娴，尹旭坤，章学仕，苏永亮

（1.西安电子科技大学物理与光电工程学院，西安710071；2.西安电子科技大学西安市计算成像重点实验室，西安710071）

引 言

多组分痕量气体的定性定量检测在环境污染监测、工业生产和排放测量、医学诊断、农业和食品安全等众多行业应用越来越受到重视［1-3］。通常气体检测系统需要具有高灵敏度（ppm或ppb级别，ppm和ppb一般指摩尔分数或体积分数，ppm为百万分比浓度，ppb为十亿分比浓度），高选择性（针对特定物质的检测以及避免其他潜在物质的干扰）、多组分探测能力、实时在线测量和大的动态响应范围等特点。如今的常规方法，例如电化学技术［4］、化学发光法［5］及气相色谱（Gas chromatography，GC）［6］等化学技术，已经可用于气体检测的实际应用，但是它们的灵敏度、选择性、长时间测量和离线操作等并不总能满足苛刻的应用需求。例如，化学发光法和湿化学分析法可用于大气污染监测，但是这些方法响应时间较慢，通常要数十几分钟甚至几个小时，并且在区分类似NO和NO2这些气体分子时没有选择性，特别是在低浓度下容易发生交叉干扰，无法分辨［7］。目前充油式电力变压器溶解气体的检测方法主要采用热导池、半导体传感器或电化学传感器，但这些传感器普遍存在对各待测气体浓度响应线性度不好、动态范围较小、对气体的选择性不够理想等问题，在信号采集传输过程中使其检测精度和长期稳定性不能保证，此外多组分气体间的交叉影响也会引起检测误差［8］。……