作为一种前景广阔的清洁能源，氢气（H₂）的安全监测至关重要。然而，由于氢气分子缺乏永久偶极矩，在红外波段表现为“红外不活跃”，传统基于红外吸收的检测手段难以对其进行有效测量。

虽然拉曼光谱能够提供分子的指纹信息，但氢气的拉曼散射信号极其微弱，导致整体灵敏度不足。这些限制使得在复杂工业环境中实现氢气的实时、精准监测长期面临挑战。

中国科学院合肥物质科学研究院方永华团队带领的研究小组提出了一种名为**差分光声受激拉曼光谱（DPA-SRS）**的新型检测方法，可在大气压条件下实现低至 1 ppm 浓度量级的高灵敏氢气检测。

相关成果发表在期刊《Photoacoustics》上。

DPA-SRS 技术将受激拉曼散射（SRS）与光声检测有机结合，大幅提升了有效信号强度。一束 532 nm 的泵浦光首先产生高强度的 683 nm 斯托克斯光，两者共同构成与氢气振动能级相匹配的双色激发场，从而诱导受激拉曼跃迁。随后，通过振动–平动（V–T）弛豫过程，分子振动态能量被转化为可被探测的声学信号。

在实验系统中，研究团队采用了定制设计的差分 H 型谐振光声池，并配合先进的弱信号处理算法，使得 DPA-SRS 系统实现了 0.65 ppm（3σ）的氢气最低检测限。

研究人员指出，这一工作为复杂环境中痕量非极性气体的高灵敏检测提供了新的技术路径，也为未来能源系统中氢气安全监测能力的提升奠定了基础。