甲硫醇（CH₃SH）是一种无色高毒、具有恶臭气味且嗅觉阈值较低的气体,主要来源于工农业生产过程,并且是生物体代谢的产物之一,是牙周疾病引起的口臭的主要成分。甲硫醇气体的检测对于环境保护和医疗诊断等具有重要意义。甲硫醇具有带状谱特性,且在实际测量环境中干扰气体成分较为复杂,因此本文基于波长调制光谱技术提出了特异性强、灵敏度高、检测限低的甲硫醇检测方法并研制了甲硫醇监测仪器。本文的主要工作包括:第一,提出多成分光谱拟合调制谱分析方法。首先对多成分光谱拟合调制谱分析方法进行了理论推导及算法流程设计;然后在不同噪声水平下进行了仿真实验,验证多组分同时测量的有效性和抗干扰能力;最后将该方法应用于甲硫醇、甲烷、水的同时测量中,并且对本方法中的拟合权重进行优选以提高测量精度。实验结果表明,甲硫醇、甲烷、水的测量不确定度均不超过2.0%,且Allan方差结果显示甲硫醇检测限为6.3 ppb。采用该方法可实现甲硫醇的高灵敏检测以及多组分高精度测量。第二,甲硫醇分析仪的集成及调试。基于波长调制光谱技术,从光路、气路、电路三方面入手集成了甲硫醇分析仪。分析了人机交互需求,利用可编程触摸屏实现了分析仪的人机交互功能,简化了甲硫醇分析仪操作流程。采用两种方式降低仪器中的光学条纹干扰。一是调试光路减少光学条纹的来源。二是优化调制系数,抑制残余条纹,提高测量灵敏度和精度。第三,甲硫醇分析仪的性能测试及评价。进行一系列实验对甲硫醇分析仪的重复性、线性度、零点漂移及检测限等进行了评价,并分析了仪器的测量不确定度来源。结果表明,甲硫醇分析仪具有线性拟合相关度高（99.97%）,检测限低（10.6 ppb）,测量不确定度低（0.14%FS）等优点,满足了甲硫醇气体的检测需求。本文提出的多成分光谱拟合调制谱分析方法适用于混合气体各组分同时测量及带状谱测量,并且准确度高、抗干扰能力强,可应用于大气环境中甲硫醇的检测。本文研制的甲硫醇分析仪具有较高的检测特异性和灵敏度,操作简单,满足了实时、在线的甲硫醇气体检测需求。