在国家自然科学基金项目的资助下，中心副主任郑小平教授团队致力于化学品探测仪器研制。针对现有点线式气体检测系统覆盖空间区域有限的问题，团队利用漏波天线频率扫描特性，提出了基于漏波天线频率-角度依赖特性的气体分布检测新体制。相关成果在IEEE Transactions on Antennas and Propagation，Optics Express，Applied Physics Letters等期刊发表，授权国家发明专利24项、美国专利8项。

危险化学品泄漏扩散，严重威胁人员与公共安全。现有大气化学品探测手段多为点、线式检测，只能覆盖极其有限的空间区域，难以探测快速扩散的化学毒剂。漏波天线具有高增益的频率扫描能力，但现有理论模型与数值算法难以满足漏波天线电大周期结构的分析需求，限制了相关高性能天线器件的设计应用。团队从辐射机理、分析算法、天线设计和应用系统开展了基于漏波天线的分布检测系统研究。首先建立了基于混合电流的靶心漏波天线辐射模型，发现并解释了以往被忽略的TE电流分量对笔形波束的辐射贡献，实现了对基于圆柱漏波的二维漏波天线理论的修正；其次提出了基于径向非对称单元结构的开阻带效应抑制方法，设计了具有宽带辐射特性与无隙扫描特性的新型漏波天线器件；最后利用漏波天线的频率扫描能力，提出了基于频率-角度依赖特性的气体分布检测方法，利用平行板波导漏波天线建立了气体分布检测系统，实现了在16°张角的锥形空间内气体分布的准确检测。该成果突破了点线式到锥形空间分布检测的技术瓶颈，在红外、太赫兹和磁法等电磁波弱信号接收中发挥了重要作用。

信息来源：国家自然科学基金成果转化服务平台