腔增强术简介

腔增强吸收光谱技术（Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy, CEAS）是一种基于腔衰荡光谱技术发展起来的高灵敏度气体检测技术。该技术通过测量透过高精度谐振腔的光强来获得分子吸收信息，具有测量精度高、响应时间快、空间占用少等优势，在痕量气体检测与精密光谱测量中发挥了重要作用。123

😊CEAS技术特点

• 高灵敏度：CEAS技术通过提高与待测气体作用的激发光强度和作用路径，从源头上增强拉曼散射信号，实现高灵敏度探测。7
• 快速响应：由于腔镜反射率高，光在腔内多次反射，与气体分子的作用时间增加，从而实现快速响应。6
• 空间占用少：实验装置相对简单，腔体体积小，便于集成和便携化。6

🔍CEAS技术发展历程

• 1998年：Engeln等最初使用环形染料激光器作为光源，通过测量透过高精度谐振腔的光强获得分子吸收信息，奠定了CEAS技术的基础。8
• 2010年代：随着光源、探测器等技术的进步，CEAS技术逐渐成熟，在痕量气体检测领域得到广泛应用。5
• 2020年代：CEAS技术进一步发展，出现了多次反射腔增强、F-P腔增强、激光内腔增强等多种增强技术，提高了测量灵敏度和选择性。7

🏥CEAS在呼吸气体分析中的应用

• 高灵敏度：CEAS技术可检测到极低浓度的呼吸气体成分，如NO、CO等，有助于疾病的早期诊断。4
• 实时监测：CEAS技术响应时间快，可实现对患者呼吸气体的实时、连续监测，及时评估病情变化。4
• 操作简便：CEAS技术装置简单，易于集成到便携式设备中，便于在临床环境中使用。6

🔬CEAS技术面临的挑战

• 光源稳定性：光源的稳定性对CEAS技术的测量精度和重复性有重要影响，需要进一步提高光源的稳定性和可靠性。5
• 环境干扰：温度、湿度等环境因素会影响腔镜的反射率和透过率，进而影响测量结果的准确性，需要采取有效的环境控制措施。6
• 成本问题：高精度腔镜、探测器等核心部件的成本较高，限制了CEAS技术的普及应用，需要进一步降低成本。5

🚀CEAS技术未来发展方向

• 光源创新：发展新型稳定、高效的光源，如量子级联激光器、光纤激光器等，提高CEAS技术的测量精度和选择性。5
• 多参数检测：集成多种传感器，实现对多种呼吸气体成分的同时检测，提高诊断的准确性和效率。4
• 智能化应用：结合人工智能、大数据等技术，对CEAS技术采集的大量数据进行分析，实现智能诊断和个性化治疗。4