近日，中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院高民光研究員和李祥賢副研究員領導的研究團隊開發(fā)了一種基于線性預測理論的光譜分辨率增強方法，拓展了應用范圍。FTIR(傅里葉變換紅外光譜)技術在多組分超低濃度痕量物質(zhì)檢測中的應用。
FTIR技術已廣泛應用于大氣污染監(jiān)測、食品藥品安全檢測等領域。然而，由于光譜分辨率的限制，該技術在多組分超痕量物質(zhì)的檢測中遇到困難。在不改變光譜儀結(jié)構或增加儀器體積的情況下有效提高FTIR技術的光譜分辨率，是限制其更廣泛應用的重大技術障礙。
在本研究中，研究人員建立了基于線性預測的光譜分辨率增強模型，并提出了模型參數(shù)計算、階次確定和模型預測的優(yōu)化方法。通過將分辨率增強結(jié)果與BrukerIFS125儀器測量的高分辨率光譜進行比較，驗證了模型的有效性，光譜特征吸收帶的相對誤差僅為0.28%。
此外，與實際干涉信號相關的各種因素可能影響光譜分辨率增強的有效性，包括干涉信號的原始信噪比、模型增強因子和初始分辨率。
李說：“借助基于線性預測的光譜分辨率增強方法，我們有效地識別了大氣中的低濃度氣體以及在中紅外區(qū)域表現(xiàn)出交叉吸收的氣體成分。此外，對于某些氣體，光譜分辨率增強后濃度反演精度可顯著提高。”
該團隊表示，該研究為進一步提高多組分超低濃度微量物質(zhì)的檢測精度提供了寶貴的理論支持和分析工具。
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