近年来，山西省精密测量与在线检测装备工程研究中心李传亮教授团队与法国国家科研中心、美国路易斯维尔大学、匈牙利米什科尔茨大学、中国科学院安徽光机所、中国科学院长春光机所、山西大学、西安交通大学、华东师范大学等单位合作，在《Analytical Chemistry》《Optics and Lasers in Engineering》《Physical Review A》《OpticsExpress》《Optics Letters》等国内外知名学术期刊上发表多篇论文，在激光气体检测仪器的开发与应用方面取得了长足的进步。

图1 李传亮教授与匈牙利米什科尔茨大学、法国国家科研中心Christa Fittschen教授团队建立了长久合作关系

团队与法国国家科研中心Christa Fittschen教授合作，基于团队丰富的多光程池设计经验，开发了性能更加优良的环形光程池。新型环形吸收池，采用环形结构和mask环，具有结构简单、超高机械稳定性、干涉噪声低、光程长、体积小等优势。目前此技术已经成功取得国家发明专利的授权，并且相关产品已积极推进在产业界的工程化应用，打破了瑞士IRsweep公司的技术垄断和产品控制。团队利用该光程池测量了空气中的CH₄气体，其最低探测极限可达22ppb，相关工作发表于SCI一区TOP期刊《Analytical Chemistry》（2021）。

图2 环形多光程池（含mask环）的实物图、实际光路图以及集成化模块

团队与华东师范大学、中国科学院安徽光机所、山西大学和上海科技大学等国内多家高校合作，对可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）进行了深入的研究，特别对传统Herriott型光程池进行了优化设计，开发了小型化、耐高温、耐腐蚀等多种类型光程池。例如针对制药领域西林瓶瓶隙内氧气浓度的检测应用场景，提出了小型化多光程池的设计理论，考虑并修正了西林瓶壁对光束造成的影响，并在实验上实现了基长29.4 mm，反射次数为13次，总光程长411.6 mm的多光程池，并测量了18 ml的西林瓶内氧气含量，其最低探测极限可达0.05%。该工作发表于SCI二区期刊《Optics and Lasers in Engineering》(2023)。

图3 Herriott小型化光程池测量西林瓶氧气浓度

团队积极与西安交通大学、中船重工七一八研究所、山西国惠华光等高校、企业合作，基于激光光谱技术研制了多种激光气体检测仪器，加快了应用化推广。团队研制了针对H₂S、CO、NH₃、SO₃等多种气体的高灵敏度激光智能检测仪器或装备，实现了在高温、高压、腐蚀等极端条件下目标气体浓度的长期连续监测，有效解决了高端装备制造、大气环境监测、燃烧诊断、危险气体泄漏监测、工业过程控制等领域中的微量气体实时在线监测难题。

图4 团队研发的用于电厂燃煤锅炉高温H₂S气体的激光在线分析仪

依托我校光学工程学科与山西省精密测量与在线检测装备工程研究中心，李传亮教授团队未来将继续加强与国内外知名研究团队的合作与学术交流，积极与企业共同开展科技成果转化和技术攻关，从而不断提升团队创新能力。