在国家安全、工厂生产和个人健康等领域,对于气体中的有害物质和微量成分的检测有着重要的意义。实际环境中气体组成成分复杂,以及目标气体浓度低,导致在气体检测领域应用的难度。然而,目前主流的气体分析方法气相色谱质谱联用法由于体积大、成本高和检测流程复杂限制了其在气体检测领域的应用。拉曼光谱是一种基于分子振动和转动的光谱技术,对于每一种分子都有其特征性的光谱信息,能够实现检测系统的集成化,具有较好的时效性,在样品检测具有较好的应用前景。但是拉曼检测灵敏度较低,且不易检测复杂样品。本论文为了实现高灵敏度检测复杂气体,设计了基于雾化萃取的气体拉曼增强检测系统。气体前处理系统通过雾化萃取的方式实现混合气体中目标微量气体成分的提纯和富集,进一步通过气循环和液循环增大了待测样品中目标物质成分的浓度。拉曼后端检测系统通过毛细管内壁镀银实现对激励光和拉曼光的束缚作用,并在毛细管末端插入反射金膜增强拉曼光的收集效率,实现了对待测样品的目标物质成分的后端拉曼增强检测。本论文设计的系统可以实现对工厂车间内复杂气体的检测。本论文首先设计了两套气体前处理系统,气体循环雾化萃取冷凝系统和基于PAN、PVP材料的静电纺丝滤膜的富集装置。在气体循环雾化萃取冷凝系统中,混合气体充分雾化萃取液,萃取液萃取其中的目标微量气体成分。一方面通过雾化萃取增大目标气体成分和萃取液的接触面积,另一方面通过气体循环和液体循环,增大待测溶液中目标物质成分的浓度,实现了目标微量气体成分的富集。在基于PAN、PVP材料的静电纺丝滤膜的富集装置中,气体循环通过PAN、PVP静电纺丝滤膜进行过滤,实现对于空气中细小颗粒的富集。PAN、PVP材料遇水易水解的特性,并不能适应工厂生产车间里会有大量水汽的情况,故选择第一种方案来作为气体前处理系统。同时设计了基于毛细管内壁镀银和金膜反射的拉曼增强检测系统中,实现对于含有目标物质成分的混合溶液的拉曼光谱的测定。在本论文所设计的拉曼增强检测系统中,通过毛细管内壁镀银来束缚拉曼光和激励光。同时,在毛细管末端插入金膜来反射激励光和拉曼光。激励光在毛细管内来回走了一周,增长了光与物质作用距离。同时,前向拉曼光和后向拉曼光都被拉曼探头收集,增大了拉曼探头对于拉曼光的收集效率。实验中,当毛细管长度为2.5cm时,反射金膜对于拉曼信号强度的增益系数为2,与理论计算相符。进一步验证了不同浓度乙醇溶液的拉曼光强度与浓度之间的正比关系。为了实现对车间复杂气体检测,设计了模拟车间浓度检测演示系统,验证了气体循环雾化萃取冷凝系统的检测性能。首先标定了乙醇异丙醇混合溶液浓度比和拉曼特征峰强度之间的关系。在此基础上,混合气体中的异丙醇成分被乙醇萃取液雾化萃取,气循环和液循环提高了待测液体中异丙醇的浓度。同时实验验证了气体前处理系统的性能,气体循环雾化萃取冷凝系统中乙醇对于异丙醇的萃取效果是直接向乙醇溶液通入异丙醇气体的萃取效果的3.3倍。从而降低了对于后端拉曼增强检测系统的检测灵敏度的要求,使得基于雾化萃取的气体拉曼增强检测系统能够检测更低浓度的气体。针对实际工厂生产的情境,一方面需要提高系统的检测灵敏度,通过改善气体循环雾化萃取系统的气密性,实现系统萃取效果的提高;另一方面通过改善毛细管的传输特性,减少传输损耗,从而提高拉曼检测系统的检测灵敏度。当气体循环雾化萃取冷凝系统的对于异丙醇的萃取效果再提高两倍左右,且拉曼增强检测系统的检测灵敏度达到0.14%,可以检测到1000ppm浓度的异丙醇气体,能够满足工厂车间安全生产的需要。同时改进了气体拉曼检测系统的集成性,设计了多金属管冷凝结构代替玻璃冷凝管,使用金属材料提高热交换效率,进一步利用多金属管结构增大热交换表面积;将气体循环雾化萃取冷凝系统设计成整机箱和为后端拉曼增强检测系统设计了封装结构。基于雾化萃取的气体拉曼增强检测系统在气体前处理系统将目标气体进行了富集,同时在后端拉曼检测系统实现了较高的检测灵敏度。检测系统对于不同的目标气体,选用不同的萃取液,具有较广的适用范围,并且可以集成为产品在实际生产生活中使用,因此具有广阔的潜在的市场。