El dióxido de carbono (Carbon dioxide, CO₂) es el principal gas de efecto invernadero en la atmósfera, caracterizado por una alta concentración de fondo atmosférico y pequeñas variaciones anuales. Por tanto, la monitorización precisa de su concentración es un paso importante para alcanzar los objetivos de "doble carbono". Este artículo se basa en la tecnología de espectroscopía de cavidad de decaimiento de onda continua, y establece un dispositivo sensor de gas CO₂ con una sensibilidad de detección de hasta nivel ppb. El sistema seleccionó la línea de absorción de CO₂ con longitud de onda central 6251.760 cm^-1, diseñó una cavidad de Fabry-Pérot de vidrio de cuarzo de ultra alta finura (>300 000) y módulos de control de temperatura y presión de alto rendimiento. La variación de temperatura y presión del gas dentro de la cavidad en 24 h fue menor a 0.07 ℃ y 15 Pa respectivamente. Los resultados de la varianza de Allan muestran que con un tiempo de integración óptimo de 303 s, el sistema puede alcanzar un límite de detección de 0.7×10^-12 cm^-1, con una concentración mínima detectable de CO₂ de 1.6 ppb. Dentro de un amplio rango de concentración de CO₂, el coeficiente de correlación lineal de la respuesta del sistema fue 0.99994. Finalmente, el sistema realizó una observación continua de 2 días de la concentración de CO₂ atmosférico con un tiempo de respuesta de 10 s, cuyos resultados coincidieron fuertemente con los datos de monitoreo de instrumentos comerciales (Picarro, G2401), con una desviación relativa mejor que 6‰ después de eliminar la interferencia de la respiración humana. El sistema tiene características de estructura simple, bajo costo y alta sensibilidad, y tendrá amplias perspectivas de aplicación en el campo de la monitorización de gases traza.

detección CO₂; sensor óptico; espectroscopía de cavidad de decaimiento; alta sensibilidad