山西大学激光光谱研究所

基于激光吸收光谱的痕量气体检测技术凭借其高灵敏度、优异选择性、非侵入性、可在线及实时监测等优势，在环境监测、双碳战略、工业过程、医疗诊断、科学考察与能源管理等领域得到了广泛应用。该技术通过测量气体对激光功率的相对吸收量来反演其浓度，探测微弱光功率变化的能力越强，浓度检测的灵敏度也越高。基于激光光谱技术的最小可探测吸收系数覆盖从10^-3至10^-13的宽动态范围，主要包括直接吸收光谱技术（约10^-3）、调制光谱技术（约10^-6）、腔增强吸收光谱技术（10^-6–10^-9）以及噪声免疫腔增强光外差分子光谱技术（NICE-OHMS，约10^-13）。这一广泛的探测能力使得该技术能够满足不同应用场景对气体检测灵敏度的多样化需求。近年来，围绕国家战略与地方产业发展需要，本研究团队凝练出以下四个重点研究方向：

方向一：超灵敏激光吸收光谱技术研究；

方向二：高精度关键温室气体激光分析技术研究及仪器研制；

方向三：高灵敏放射性¹⁴CO₂同位素激光检测技术研究及仪器研制；

方向四：腔增强拉曼光谱技术研究及仪器研制。

经过多年发展，本课题组已承担包括国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重大仪器项目课题在内的国家级及省部级科研项目20余项；发表高水平学术论文百余篇；申请或授权国家发明专利40余项，其中2项已实现技术转让；指导本科生与研究生分别荣获中国国际大学生创新大赛金奖和中国研究生“双碳”创新与创意大赛一等奖各1项；并与企业合作成功开发5台套仪器设备。