移動端


安光所在激光吸收光譜技術(shù)抗混疊光譜干擾方面取得新進展

2024-08-27 08:47:52來源:安徽光學精密機械研究所 作者:熊昊 閱讀量:37 評論

分享:

導讀:可調(diào)諧半導體激光吸收光譜技術(shù)(TDLAS)是一種用于非接觸式實時測量的紅外光譜技術(shù),它與波長調(diào)制光譜(WMS)相結(jié)合,具有靈敏度更高、檢測限更低等優(yōu)點,被廣泛應用于微生物檢測、燃燒診斷,以及環(huán)境大氣監(jiān)測。

  近日,中國科學院合肥物質(zhì)院安光所高曉明研究員團隊在實現(xiàn)基于神經(jīng)網(wǎng)絡的混疊光譜智能抗擾方面取得新進展,相關(guān)研究成果以《基于神經(jīng)網(wǎng)絡的混疊光譜解耦算法用于中紅外多組分氣體的精確傳感》為題發(fā)表在國際知名期刊ACS Sensors(SCI一區(qū), IF=8.2)。
 
  可調(diào)諧半導體激光吸收光譜技術(shù)(TDLAS)是一種用于非接觸式實時測量的紅外光譜技術(shù),它與波長調(diào)制光譜(WMS)相結(jié)合,具有靈敏度更高、檢測限更低等優(yōu)點,被廣泛應用于微生物檢測、燃燒診斷,以及環(huán)境大氣監(jiān)測。然而,氣體吸收譜線交叉干擾這一瓶頸問題限制了該技術(shù)在多組分氣體同步測量的應用發(fā)展。
 
  團隊成員王貴師副研究員和博士熊昊提出了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡的混疊光譜解耦算法模型,使用單個激光器實現(xiàn)了對甲烷(CH4)、水蒸氣(H2O)以及乙烷(C2H6)的同步檢測。利用遷移學習的訓練策略,使用大量的模擬數(shù)據(jù)用以提高模型的泛化能力,并且少量的實驗數(shù)據(jù)被用于模型的校正,以滿足實際檢測的需要。經(jīng)過實驗分析,該模型在不增加任何額外的硬件設備的情況下,有效的解決了吸收譜線交叉干擾的問題,極大的提高了系統(tǒng)在復雜環(huán)境下穩(wěn)定性。因此,基于神經(jīng)網(wǎng)絡的智能抗混疊干擾方法有望為多組分氣體同步檢測提供新的方向。
 
  本研究工作得到國家自然科學基金項目、國家重點研發(fā)計劃等項目的資助。
 
混疊光譜示意圖
 
基于神經(jīng)網(wǎng)絡的混疊光譜解耦算法的示意圖
 
系統(tǒng)對H2O干擾抑制效果
版權(quán)與免責聲明:1.凡本網(wǎng)注明“來源:興旺寶裝備總站”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡有限公司-興旺寶合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來源:興旺寶裝備總站”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責任。 2.本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來源(非興旺寶裝備總站)的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或和對其真實性負責,不承擔此類作品侵權(quán)行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源,并自負版權(quán)等法律責任。 3.如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
我來評論

昵稱 驗證碼

文明上網(wǎng),理性發(fā)言。(您還可以輸入200個字符)

所有評論僅代表網(wǎng)友意見,與本站立場無關(guān)

    相關(guān)新聞