हाल ही में, अनहुई इंस्टीट्यूट ऑफ ऑप्टिक्स एंड प्रिसिजन मैकेनिक्स, हेफ़ेई इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिकल साइंस, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज में प्रोफेसर झांग ज़िरॉन्ग के नेतृत्व में एक शोध टीम ने व्यापक- स्पेक्ट्रम अवशोषण गैसों के लिए बेसलाइन पुनर्निर्माण तकनीक के अध्ययन में महत्वपूर्ण प्रगति की है। "लेजर अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी पर आधारित अल्केन मिश्रण के व्यापक स्पेक्ट्रम अवशोषण विशेषताओं के लिए बेसलाइन पुनर्निर्माण" शीर्षक वाले निष्कर्ष अंतरराष्ट्रीय शैक्षणिक पत्रिका एनालिटिकल केमिस्ट्री में प्रकाशित किए गए थे।
प्रत्यक्ष अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी लेजर अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी के भीतर सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली मात्रात्मक गैस विश्लेषण विधि है। हालाँकि, इसकी माप सटीकता काफी हद तक गैस अवशोषण की अनुपस्थिति में घटना प्रकाश तीव्रता बेसलाइन {{1} प्रकाश संकेत तीव्रता के सटीक अधिग्रहण पर निर्भर करती है। व्यापक -बैंड अवशोषण विशेषताओं वाली गैसों के लिए, जैसे कि अल्केन्स (उदाहरण के लिए, प्रोपेन, ब्यूटेन), अवशोषण लाइनें घनी रूप से पैक और निरंतर होती हैं, जिनमें अक्सर अलग अवशोषण मुक्त क्षेत्रों का अभाव होता है। यह विशेषता पारंपरिक आधारभूत सुधार विधियों को प्रस्तुत करती है, जैसे कि अवशोषण, मुक्त पर्यावरण भविष्यवाणी विधि या बहुपद फिटिंग, वास्तविक विश्व औद्योगिक गतिशील निगरानी परिदृश्यों में अप्रभावी या पूरी तरह से अविश्वसनीय, इस तकनीक के उच्च परिशुद्धता अनुप्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण बाधा पैदा करती है।
विशेष रूप से तेल और गैस टैंक रिसाव का पता लगाने जैसे अनुप्रयोगों में उच्च {{0}सटीकता, वास्तविक {{1}अल्केन मार्कर गैसों की समय निगरानी {{2} के लिए तत्काल औद्योगिक सुरक्षा मांग को संबोधित करते हुए अनुसंधान टीम ने भौतिक सिद्धांतों पर आधारित दोहरी {{4}तरंग दैर्ध्य बेसलाइन पुनर्निर्माण रणनीति का अभिनव प्रस्ताव रखा। मूल अवधारणा जटिल एल्गोरिथम मान्यताओं या व्यापक डेटा प्रशिक्षण पर निर्भर होने के बजाय ऑप्टिकल पथ के भीतर भौतिक सहसंबंधों का लाभ उठाती है। टीम ने पाया कि एकाधिक प्रतिबिंब अवशोषण कोशिकाओं के भीतर, तापमान परिवर्तन और ऑप्टिकल घटक घबराहट जैसे कारकों के कारण प्रकाश की तीव्रता में उतार-चढ़ाव विभिन्न तरंग दैर्ध्य में मजबूत सहसंबंध प्रदर्शित करता है।
इस भौतिक तंत्र का लाभ उठाते हुए, टीम ने लक्ष्य तरंग दैर्ध्य (1686 एनएम, मुख्य रूप से प्रोपेन और ब्यूटेन की निगरानी के लिए) को संदर्भ तरंग दैर्ध्य (1653 एनएम, मुख्य रूप से मीथेन की निगरानी के लिए) के साथ जोड़ने वाला एक मजबूत रैखिक मॉडल सफलतापूर्वक स्थापित किया। संदर्भ तरंग दैर्ध्य चैनल में सटीक रूप से मापने योग्य बेसलाइन विविधताओं की लगातार निगरानी करके, यह मॉडल लक्ष्य तरंग दैर्ध्य के व्यापक अवशोषण बैंड पर अज्ञात बेसलाइन को समकालिक और सटीक रूप से पुनर्निर्माण करता है। यह दृष्टिकोण व्यापक स्पेक्ट्रम गैसों में बेसलाइन अंशांकन के लिए "एंकर पॉइंट" की कमी की चुनौती का समाधान करता है।
प्रायोगिक सत्यापन से पता चलता है कि -10 डिग्री से लेकर 30 डिग्री तक की गतिशील तापमान चक्रण स्थितियों के तहत, इस आधारभूत पुनर्निर्माण विधि की सापेक्ष मूल{{3}माध्य-वर्ग त्रुटि 1.63% से नीचे रहती है। जब प्रोपेन, ब्यूटेन और उनके मिश्रण के लिए अवशोषण गणना पर लागू किया गया, तो पुनर्निर्मित बेसलाइन ने केवल 1.7% की अधिकतम सापेक्ष त्रुटि पेश की। यह कार्य प्रत्यक्ष अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी में एक मुख्य माप चुनौती को मापने योग्य भौतिक सहसंबंधों के आधार पर एक समाधान में बदल देता है, जो पेट्रोकेमिकल सुरक्षा उत्पादन जैसे जटिल औद्योगिक वातावरण में व्यापक-स्पेक्ट्रम अवशोषित गैसों की उच्च परिशुद्धता, वास्तविक समय ऑनलाइन निगरानी के लिए एक नया दृष्टिकोण प्रदान करता है।
