便携式激光甲烷检测仪给出了检测仪和所使用气室的结构；利用菲克定律建立了检测仪响应时间的数学模型，推导出了ＣＨ４从气室内向外以及从气室外向内两种情况下气室内ＣＨ４气体浓度随扩散时间的表达式，以及仪器１０～９０％响应时间的表达式，并分析了气室结构参数对响应时间影响；在低浓度和高浓度情况下，开展了检测仪响应时间的测量实验，实验结果与理论计算结果呈现较好的一致。２检测仪和气室结构系统原理　　设计的差分式中红外ＣＨ４检测系统的结构，它由电学和光学两部分构成。检测系统的工作原理可参考我们之前的报道。为了增加气体扩散速度，椭球气室两端开口采用非对称结构，左端开口较小，可适应中红外（ＭＩＲ）光源（ＩＲＬ７１５［１４］）放置需要，也可增加光线汇聚效率；右端开口较大，可适应双通道探测器（ＴＰＳ２５３４）放置需要，也可增大气体扩散速度。左右端点两个开口的直径分别为ｄ１和ｄ２，椭球的长轴、短轴和焦距非别为２ａ、２ｂ和２ｃ。定义气室内的ＣＨ４气体浓度为Ｃ２，气室外的ＣＨ４气体浓度为Ｃ１。假设ｔ＜ｔ０时刻，当Ｃ１＝Ｃ２时，气室内外气体浓度一致，此时不会发生气体扩散，仪器将显示稳定的读数；若ｔ＝ｔ０时刻，气室外的气体浓度发生变化，则气体将通过气室的左右开孔发生扩散现象，直至内外浓度达到一致。记气体从开始扩散到气室内、外浓度一致的时间为Δｔｄ，处理电路从获取传感器信号到完成一系列处理（如采样、数字滤波等）的时间为Δｔｅ，则仪器的响应时间可记为/忽略Δｔｄ对τｒ的影响，则τｒ≈Δｔｄ。

便携式激光甲烷检测仪将理论分析非对称椭球气室结构参数对Δｔｄ的影响，建立相关数学模型。在以下的分析中，令椭球气室外部为无穷大空间，且该区域中的ＣＨ４浓度在扩散过程中为恒定值Ｃ１.