鉴于传统气室结构检测灵敏度较低的问题，设计了一种椭球体反射镜气室结构，建立了椭球反射镜的数学模型，给出了其结构参数与探测器接收光强之间的关系表达式。为了获得最大的接收光强，优化了椭球镜结构尺寸。当探测头直径为2cm时，所优化的椭球镜长轴为16cm，焦距14．96cm。实验结果表明，该光路结构可使探测器输出信号幅度提高约1．7倍，这将有利于后级电路的信号放大、数模转换等处理过程，从而提高气体浓度检测的灵敏度和精度。

设计了一种应用红外吸收光谱原理的红外CH4气体检测仪。该检测仪用红外热释电传感器作为敏感元件，以C8051F040单片机作为智能控制单元，实现了CH4体积分数的准确测量。介绍了气室的结构设计、微弱信号的放大和数据采集的设计。通过实验数据分析，该气体检测仪具有测量精度高、稳定性好、低功耗等优点，满足了实际情况的需要。