Nedavno je istraživački tim predvođen profesorom Zhang Zhirongom na Anhui institutu za optiku i preciznu mehaniku, Hefei Institute of Physical Science, Kineska akademija nauka, postigao značajan napredak u proučavanju osnovne tehnologije rekonstrukcije za plinove širokog{0}}apsorpcionog spektra. Nalazi pod nazivom "Rekonstrukcija osnovne linije za karakteristike širokog-apsorpcionog spektra smeša alkana na osnovu laserske apsorpcione spektroskopije" objavljeni su u međunarodnom akademskom časopisu Analytical Chemistry.
Direktna apsorpciona spektroskopija je najraširenija metoda kvantitativne analize gasa u okviru laserske apsorpcione spektroskopije. Međutim, njegova preciznost mjerenja u velikoj mjeri se oslanja na precizno stjecanje osnovne linije intenziteta upadne svjetlosti-intenziteta svjetlosnog signala u odsustvu apsorpcije plina. Za gasove sa -opsežnim apsorpcionim karakteristikama, kao što su alkani (npr. propan, butan), apsorpcione linije su gusto zbijene i neprekidne, često nemaju jasne oblasti bez apsorpcije{6}}. Ova karakteristika čini tradicionalne metode korekcije osnovne linije-kao što je apsorpciona-metoda predviđanja okruženja bez apsorpcije ili polinomsko uklapanje-neefikasnim ili potpuno nepouzdanim u stvarnom-svijetskim scenarijima industrijskog dinamičkog praćenja, stvarajući kritično usko grlo za visoko-precizne primjene ove tehnologije.
Obraćajući se hitnom zahtjevu industrijske sigurnosti za visoko-preciznim,-praćenjem alkanskih markerskih plinova u realnom vremenu-posebno u aplikacijama kao što je otkrivanje curenja iz rezervoara za naftu i plin-istraživački tim je inovativno predložio dvostruku-strategiju rekonstrukcije bazne linije s dvije talasne dužine zasnovanu na fizičkim principima. Osnovni koncept koristi fizičke korelacije unutar optičkog puta umjesto da se oslanja na složene algoritamske pretpostavke ili opsežnu obuku podataka. Tim je otkrio da unutar više-elija za apsorpciju refleksije, fluktuacije u intenzitetu svjetlosti uzrokovane faktorima kao što su promjene temperature i podrhtavanje optičkih komponenti pokazuju jake korelacije na različitim talasnim dužinama.
Koristeći ovaj fizički mehanizam, tim je uspješno uspostavio robustan linearni model koji povezuje ciljnu talasnu dužinu (1686 nm, prvenstveno za praćenje propana i butana) sa referentnom talasnom dužinom (1653 nm, prvenstveno za praćenje metana). Kontinuiranim praćenjem precizno merljivih varijacija osnovne linije u kanalu referentne talasne dužine, ovaj model sinhrono i precizno rekonstruiše nepoznatu osnovnu liniju u širokom opsegu apsorpcije ciljne talasne dužine. Ovaj pristup rješava izazov nedostatka "tačaka sidrišta" za kalibraciju osnovne linije u gasovima -širokog spektra.
Eksperimentalna validacija pokazuje da u uslovima dinamičkog ciklusa temperature u rasponu od -10 stepeni do 30 stepeni, relativna korijenska-srednja- greška ove osnovne metode rekonstrukcije ostaje ispod 1,63%. Kada se primeni na proračune apsorpcije za propan, butan i njihove mešavine, rekonstruisana osnovna linija uvela je maksimalnu relativnu grešku od samo 1,7%. Ovaj rad pretvara glavni izazov mjerenja u direktnoj apsorpcionoj spektroskopiji u rješenje zasnovano na mjerljivim fizičkim korelacijama, nudeći novi pristup za visoko{9}}precizno, u stvarnom vremenu-online praćenje gasova širokog spektra apsorpcije u složenim industrijskim okruženjima kao što je petrohemijska sigurnosna proizvodnja.
