לאחרונה, צוות מחקר בראשות פרופסור Zhang Zhirong במכון Anhui לאופטיקה ומכניקה מדויקת, Hefei Institutes of Physical Science, האקדמיה הסינית למדעים, עשה התקדמות משמעותית בחקר טכנולוגיית שחזור הבסיס לגזי קליטה רחבים-. הממצאים, שכותרתם "Baseline Reconstruction for Broad-Spectrum Absorption Characteristics of Alkane Mixtures Based on Laser Absorption Spectroscopy", פורסמו בכתב העת האקדמי הבינלאומי Analytical Chemistry.
ספקטרוסקופיה ספיגה ישירה היא שיטת ניתוח הגז הכמותי הנפוצה ביותר בספקטרוסקופיה ספיגה בלייזר. עם זאת, דיוק המדידה שלו מסתמך במידה רבה על הרכישה המדויקת של קו הבסיס של עוצמת האור הנכנס-את עוצמת אות האור בהיעדר ספיגת גז. עבור גזים בעלי מאפייני ספיגה רחבה של -פס, כגון אלקנים (למשל, פרופאן, בוטאן), קווי הספיגה צפופים ורציפים, ולעתים קרובות חסרים אזורי ספיגה ברורים-. מאפיין זה הופך את שיטות התיקון הבסיסיות המסורתיות-כגון שיטת חיזוי הסביבה החופשית של ספיגה או התאמת פולינום-לבלתי יעילה או בלתי מהימנה לחלוטין בתרחישי ניטור דינמיים תעשייתיים-ממשיים, מה שיוצר צוואר בקבוק קריטי ליישומים{12}}בדיוק גבוה של טכנולוגיה זו.
בהתייחס לדרישת הבטיחות התעשייתית הדחופה לניטור-בזמן אמת-בזמן גבוה של גזי סמן אלקנים-במיוחד ביישומים כמו זיהוי דליפות של נפט ומיכלי גז-צוות המחקר הציע באופן חדשני אסטרטגיית שחזור קו בסיס כפול-המתבססת על עקרונות פיזיים. תפיסת הליבה ממנפת מתאמים פיזיים בתוך הנתיב האופטי במקום להסתמך על הנחות אלגוריתמיות מורכבות או אימון נתונים נרחב. הצוות גילה שבתוך מספר רב של תאי קליטת השתקפות, תנודות בעוצמת האור הנגרמות על ידי גורמים כמו שינויי טמפרטורה וריצוד רכיבים אופטי מציגות מתאם חזק על פני אורכי גל שונים.
תוך מינוף המנגנון הפיזי הזה, הצוות הקים בהצלחה מודל ליניארי חזק המקשר בין אורך גל יעד (1686 ננומטר, בעיקר לניטור פרופאן ובוטאן) עם אורך גל ייחוס (1653 ננומטר, בעיקר לניטור מתאן). על ידי ניטור רציף של שינויים בקו הבסיס הניתנים למדידה מדויקת בערוץ אורך הגל הייחוס, מודל זה משחזר באופן סינכרוני ומדויק את קו הבסיס הלא ידוע בפס הקליטה הרחב של אורך הגל. גישה זו פותרת את האתגר של היעדר "נקודות עיגון" לכיול קו הבסיס בגזים רחבי-ספקטרום.
אימות ניסוי מוכיח שבתנאי מחזורי טמפרטורה דינמיים הנעים בין -10 מעלות ל-30 מעלות, שגיאת השורש-ממוצע-הממוצע של שיטת השחזור הבסיסית הזו נשארת מתחת ל-1.63%. כאשר יושם על חישובי ספיגה עבור פרופאן, בוטאן ותערובות שלהם, קו הבסיס המשוחזר הציג שגיאה יחסית מקסימלית של 1.7% בלבד. עבודה זו הופכת אתגר מדידה מרכזי בספקטרוסקופיה של ספיגה ישירה לפתרון המבוסס על מתאמים פיזיקליים הניתנים למדידה, ומציעה גישה חדשה לניטור מקוון-בדיוק גבוה-בזמן אמת של גזים סופגים בספקטרום רחב בסביבות תעשייתיות מורכבות כמו ייצור בטיחות פטרוכימית.
