从金丝雀到光谱技术：气体检测技术的百年进化史

在气体检测技术的发展长河中，诸多有趣且意义深远的故事交织，勾勒出这一领域从萌芽到逐步成熟的精彩轨迹。
时光回溯到19世纪的欧洲，煤炭产业蓬勃发展，而在危险的矿井下，金丝雀充当了早期的 “气体检测员”。由于金丝雀肺部较小，血液循环速度远快于人类，这生物学特性使它们对有毒有害气体格外敏感。在矿井作业时，一旦金丝雀出现竖起羽毛、尖叫、昏厥甚至死亡等异常状况，就如同拉响了警报，矿工们必须紧急疏散，以躲避可能存在的致命气体威胁。可以说，金丝雀在那个时期为保障矿工生命安全发挥了至关重要的作用。令人唏嘘的是，直到百年后的2000年左右，包括沿海地带的深圳广州，在些市政工程上一些小包工头为省钱还在使用此项技术。由于鸟类长期接触低浓度的CO，H2S产生了抗性，没能及时报警造成了人员伤亡的事故也不罕见。
随着时代的进步，专业的气体检测设备和公司开始涌现。1928 年，Oliver Johnson博士和Phil Williams在加利福尼亚州帕洛阿尔托创立了Johnson-Williams Instruments，也就是广为人知的JW Instruments。这家公司意义非凡，它不仅是世界上第一家气体检测公司，更是硅谷的第一家电子公司。在气体检测领域，JW Instruments堪称创新先锋，成功制造出便携式氧气检测仪，还推出了第一台可同时检测氧气和可燃气体的仪器，为气体检测技术的发展奠定了重要基础。
约翰・海因里希・德尔格于1889年创立的 Draeger公司，同样在气体检测行业留下了浓墨重彩的一笔。该公司秉持 “将技术转换为生命的技术” 这一理念，历经一百多年的风雨洗礼，至今仍在气体检测领域占据重要地位，犹如汽车界的劳斯莱斯般备受赞誉。上世纪90年代，Draeger进入中国市场，为中国培养了大量专业的气体检测人才，有力地推动了中国气体检测行业的发展。
提到 Draeger，就不得不提及梅思安（英文简称 MSA）。这家成立于 1914 年的百年企业，在中国气体检测行业有着 “黄埔军校” 的美誉。有趣的是，它最初的产品并非气体检测仪器，而是小型急救包，或许是当时相关传感器配套产业尚未成熟的缘故。

 

在中国，气体检测行业也有着自己的发展脉络。上世纪七十年代，燕山石化仪表厂成立，成为中华人民共和国第一家气体检测企业。同一时期，北京科力恒在气体检测领域也成绩斐然，不过后来被美国华瑞全资收购。
上世纪七十年代，光电离检测技术（PID）迎来了首次商业应用。美国HNU公司开发出一款型号为HNU-101的手持式仪器，用于检测化工生产厂的挥发性有机化合物（VOC）泄漏。这一技术的应用不仅解决了实际生产中的检测难题，还催生了气体检测行业的一家企业——美国华瑞Rae，其由杰出华人创办，在行业内声名远扬。

 

离子迁移谱（IMS）技术也是一项从实验走向现场应用的快速检测技术，其发展也是起起伏伏，一度被业界弃用到广泛应用于爆炸物及CWA检测。IMS被称为常压质谱，随着漂移管、离子门等核心技术的不断完善，利用其对剧毒无机物的高灵敏度特性，可以和PID及EC传感器组成整列形成强大的多气体快速定性定量能力。德国Airsense公司在这个领域最早推出了商业化的产品GDA系列。

 

与其它技术一样，小型化也是气体检测技术发展的方向。随着MEMS技术的突飞猛进及消费电子类行业如空调、汽车等行业对气体检测需求的突起，如果能在可靠性，重复性及交叉干扰等技术难点上有突破，MEMS技术一定会成为值得期待的气体检测发展方向。