一氧化碳作为一种危险的开采排放气体, 在复杂的井下环境中极易累积, 对矿工生命安全造成严重威胁。 介绍了一种紧凑型一氧化碳检测仪, 该仪器采用激发波长为465 μm的量子级联激光器作为光源, 配合中红外碲镉汞光电探测器与光程长度12 m的紧凑型多次反射气室, 实现了对痕量一氧化碳气体的检测。 自主设计的新型高速光电信号采集系统解决了应用商业示波器造成的信号链阻抗失配的问题。 这一新系统的采样带宽为400 MHz, 采样频率1 GSPS, 垂直分辨率达到12 bit, 有效的提高了检测仪的灵敏度与集成度。 该仪器采用长光程差分吸收光谱法, 通过比较实测光谱与进行Voigt展宽的理论光谱之间的残差得出此检测仪的检测下限为108×10-9。 检测仪的测量误差有非平稳, 慢时变的特点。 根据这一特点我们采用阿伦方差对气体检测仪检测灵敏度进行了估计, 经过约40 s方差曲线达到极小值, 此时阿伦方差值为61×10-9。 在2 h的稳定性测试中, 检测仪稳定度达到21×10-3, 在长达12 h的稳定性测试中, 检测仪的稳定度依然可以达到17×10-2。 此仪器具有较高的灵活性, 通过更换不同激射波长的激光器可以实现对多种气体的痕量检测。

为了扩展激光雷达的测量动态范围，设计了一种基于模拟与光子计数融合方法的信号采集系统。采用多级放大技术设计了用于模拟与光子计数融合方法的双通道前置放大器，并与通用数据采集卡和光子计数卡组成信号采集系统。利用激光雷达信号模拟源搭建了测试系统；通过测量坪特性和脉冲高度分布确定光电倍增管(PMT)的工作高压和鉴别电平；测试了模拟通道和光子计数通道的性能以及两个通道的可拼接性。实验结果表明，设计的信号采集系统性能优于LICEL 公司的瞬态记录仪TR20-160；两个通道的信号具有较好的拼接性，通过两个信号的拼接提高了激光雷达信号采集系统的动态范围。

为克服探测器阵列获取速度慢、重建图像精度低的缺点，并能在低能X射线的小焦点/微焦点CT系统中完成对小型精密复杂器件的检测，研究了低能X射线工业CT的小间隔信号采集系统。系统选取DT公司0.2 mm像素尺寸、高集成度、扫描速度快的X-CARD 0.2-256G为探测器，Altera公司的Cyclone EP1C3T为主控芯片，Intel公司的LXT972A为以太网控制芯片。从数据传输的可靠、稳定、高效率角度出发，用模块化的方法给出了系统的硬件设计，用有限状态机技术完成了系统的逻辑单元设计，并对系统的动态范围进行了测试。测试实验结果表明，系统的动态范围大于4000，能够检测精密器件、准确迅速地完成信号的采集传输，满足实际工业CT对信号采集的要求。