这里以二氧化硫紫外荧光分析仪为例。气室中存在两类光：
- 激发光 (Excitation Light) —— 从灯泡射出来的紫外光（如 214nm），强度极大
- 荧光信号 (Fluorescence Signal) —— 气体分子发出的光（如 330nm），强度极弱，是我们真正想看的
光陷阱（Light Trap/Beam Dump）
光陷阱是给“激发光”准备的，它通常位于光源的正对面。
目的尽可能多的吸收掉激发光，减少激发光的反射。激发光穿过气体后，剩下的光依然非常强。如果直接打在平坦的壁上反射回来，会形成巨大的杂散光背景。所以，必须在一个深深的黑洞（通常设计成牛角状，叫 Rayleigh Horn）里把它“吞噬”掉，不让它弹回来。
这个吃光的结构，在光学工程里有一个非常经典的名字，叫 伍德号角 (Wood’s Horn)，有时也叫 瑞利号角 (Rayleigh Horn)，它是一个是一个弯曲的、渐细的牛角状结构
荧光信号
现在面临的问题是，如何处理荧光信号。
这里需要有一个基本概念：荧光现象是各向同性的（Isotropic），当一个 $SO_2$ 分子被激发后，它发出的荧光（光子）是朝四面八方随机发射的，但通常探测器（PMT）只安装在气室的一侧。
有两种策略：
- 探测器只吸收直接的光，不吸收经过反射的荧光
- 探测器也吸收反射的荧光
探测器只吸收直接的光
也就是全黑设计
- 设计： 气室内部全部做发黑处理（阳极氧化黑或黑色特氟龙），且设计有复杂的光阑（Baffles）和光陷阱。
- 原理：
- 任何打到墙壁上的光（无论是激发光还是荧光），统统吸收掉。
- 探测器只接收气体分子直接飞向探测器的那部分荧光。
- 优点： 背景噪声（Noise）极低，零点非常稳。
- 缺点： 信号强度（Signal）很弱，灵敏度低。
- 应用： 适合量程较大（ppm 级），或者光源功率非常强（如激光/强氙灯）的场合。
探测器也吸收反射的荧光
这里也有两种处理方法：镜面反射 OR 漫反射
这里是用的漫反射，为什么？为了消除光斑不均匀的影响
- 均匀化： 镜面反射会形成特定的光路，如果在某个角度恰好有一束强光反射进探测器，可能会导致局部饱和或对震动敏感。
- 积分效应： 漫反射材料（PTFE）会让光线在内部经历多次无序散射，相当于把整个气室变成了一个均匀发光的“灯泡”。这样，无论气体分子在气室的哪个角落发光，被探测器收集到的概率都比较接近。
就像在漆黑的楼道里，用手机打开手电筒照着楼梯（局部强亮光），和用手机手电筒照着楼道天花板的白色墙壁（漫反射，整个楼道都变亮了）
那这里就用到高反设计
- 设计： 气室侧壁用 烧结 PTFE（白色），但在光源对面依然保留黑色光陷阱。
- 原理：
- 对激发光： 用光陷阱吸收（必须要杀掉，不能乱反射）。
- 对荧光： 侧壁不仅不吸收，反而把背离探测器飞的荧光“弹”回来，赶进探测器。
- 优点： 信号强度暴增（通常能提高 5-10 倍），适合做痕量分析（ppb 级）。
- 缺点： 制造工艺难，如果光陷阱没设计好，反射壁会把杂散光也放大了。
- 应用： 现代高端环保监测（如 Thermo 43i, Teledyne T100）的主流方案，因为环保要求越来越严，需要测很低浓度的 $SO_2$。
信噪比最大化
激发光和荧光信号这种巨大的能量差异，决定了我们必须采用两套截然不同的策略：
- 激发光 (Excitation) = “强干扰” (是噪音源，考虑杂散光抑制)，“斩尽杀绝”
- 荧光信号 (Fluorescence) = “弱信号” (是有效数据，考虑光收集效率)，“颗粒归仓”
很多初学者设计仪器时，往往只关注“怎么让信号更强”（加大光源功率），却忽略了“怎么让背景更黑”。 高水平设计的特征是： 与其把光源功率加大 10 倍（导致杂散光也大 10 倍，信噪比没变，还增加了热量），不如把光陷阱做得更深一点，或者把滤光片选得更好一点。
只要把背景噪声压下去，哪怕信号很弱，也能测得非常准。这就是为什么在痕量分析（ppb 级）中，光陷阱的设计比光源的选择更体现水平。