Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2025, выпуск 12 » Статья стр. 1265
<<<>>>
Декомпозиция спектров поглощения газовых проб природного происхождения с использованием критерия сложности спектра
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Ведомственный проект «Развитие институтов грантовой поддержки исследователей, научных и творческих коллективов» государственной программы Российской Федерации «Научно-технологическое развитие Российской Федерации», 075-15-2024-557
Кистенев Ю.В.1, Вражнов Д.А.1, Борисов А.В.1
1Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
Email: yuk@iao.ru, denis.vrazhnov@gmail.com, borisov@phys.tsu.ru
Поступила в редакцию: 16 июня 2025 г.
В окончательной редакции: 28 июля 2025 г.
Принята к печати: 25 ноября 2025 г.
Выставление онлайн: 5 февраля 2026 г.
PDF версия
Предложен метод декомпозиции спектров поглощения газовых проб неизвестного состава при произвольном количестве компонент. Метод основан на уменьшении "сложности" спектра при точном удалении из суммарного спектра одной из компонент. Метод проиллюстрирован на примере оценки наличия и восстановления концентрации малых газовых примесей в атмосферном воздухе. Ключевые слова: газовые смеси природного происхождения, спектральный анализ, декомпозиция. DOI: 10.21883/0000000000
  1. A. Trtyakov, D. Vrazhnov, A. Shkurinov, V. Zasedatel, Y. Kistenev. Appl. Sci., 14 (24), 11521 (2024). DOI: 10.3390/app142411521
  2. Y.Z. Liang, O.M. Kvalheim, R. Manne. Chemometr. Intell. Lab., 18 (3), 235 (1993). DOI: 10.1016/0169-7439(93)85001-W
  3. A. de Juan, R. Tauler. Anal. Chim. Acta, 1145, 59 (2021). DOI: 10.1016/j.aca.2020.10.051
  4. S. Ishihara, Y. Hattori, M. Otsuka, T. Sasaki. Crystals, 10 (9), 760 (2020). DOI: 10.3390/cryst10090760
  5. О.Е. Родионова, А.Л. Померанцев. Журн. аналит. химии, 71 (1), 58 (2016). DOI: 10.7868/S0044450216010126
  6. P. Koscielniak, M. Wieczorek. Anal. Chim. Acta, 944, 14 (2016). DOI: 10.1016/j.aca.2016.09.024
  7. M.A. Merriman. Academy, 4, 1 (1877)
  8. H.P. Gavin. Department of Civil and Environmental Engineering, Duke University, 3, 1 (2019)
  9. K. Madsen, H.B. Nielsen, O. Tingleff. Methods for non-linear least squares problems. (Informatics and Mathematical Modelling Technical University of Denmark, 2004)
  10. K. Levenberg. Q. Appl. Math., 2 (2), 164 (1944)
  11. W.H. Lawton, E.A. Sylvestre. Technometrics, 13 (3), 617 (1971)
  12. S.K. Karimvand, M. Maeder, K. Bakhshi, H. Abdollahi. Anal. Chim. Acta, 1154, 338320 (2021). DOI: 10.1016/j.aca.2021.338320
  13. G.T. Rasmussen, T.L. Isenhour, J.O. Lephardt. Anal. Chim. Acta, 103 (3), 213 (1978). DOI: 10.1016/S0003-2670(01)84040-X
  14. O.S. Borgen, B.R. Kowalski. Anal. Chim. Acta, 174, 1 (1985). DOI: 10.1016/S0003-2670(00)84361-5
  15. R. Rajko, K. Istvan. J. Chemometr., 19 (8), 448 (2005). DOI: 10.1002/cem.947
  16. N. Ohta. Anal. Chem., 45 (3), 553 (1973). DOI: 10.1021/ac60325a010
  17. A. Meister. Anal. Chim. Acta, 161, 149 (1984). DOI: 10.1016/S0003-2670(00)85786-4
  18. S. Kawata, H. Komeda, K. Saito, S. Minami. Appl. Spectrosc., 39 (4), 610 (1985)
  19. B.G.M. Vandeginste, W. Derks, G. Kateman. Anal. Chem., 57 (6), 971 (1985). DOI: 10.1021/ac00283a005
  20. P.J. Gemperline. Anal. Chem., 71 (23), 5398 (1999). DOI: 10.1021/ac990648y
  21. G. Ahmadi, H. Abdollahi. Chemometr. Intell. Lab., 120, 59 (2013). DOI: 10.1016/j.chemolab.2012.11.007
  22. M. Vosough, C. Mason, R. Tauler, M. Jalali-Heravi, M. Maeder. J. Chemometr., 20 (6-7), 302 (2006). DOI: 10.1002/cem.1022
  23. A. Golshan, H. Abdollahi, M. Maeder. Anal. Chem., 83 (3), 836 (2011). DOI: 10.1021/ac102429q
  24. A. Golshan, M. Maeder, H. Abdollahi. Anal. Chim. Acta, 796, 20 (2013). DOI: 10.1016/j.aca.2013.08.007
  25. M. Ando, I.K. Lednev, H. Hamaguchi. In: Frontiers and Advances in Molecular Spectroscopy (Elsevier, 2018). Р. 369. DOI: 10.1016/B978-0-12-811220-5.00011-3
  26. S. Banerjee, D. Li. Appl. Spectrosc., 45 (6), 1047 (1991)
  27. A.V. Borisov, D.A. Vrazhnov, Yu.V. Kistenev, A.P. Shkurinov, V.V. Zasedatel, A.A. Karapuzikov. J. Breath Res., 15 (2), 027104 (2021). DOI: 10.1088/1752-7163/abebd4
  28. A.V. Borisov, M.S. Snegerev, S. Colon-Rodriguez, M.A. Fikiet, I.K. Lednev, Yu.V. Kistenev. Sci. Rep., 14 (1), 23070 (2024). DOI: 10.1038/s41598-024-73563-w
  29. Yu.V. Kistenev, A.V. Borisov, A.A. Samarinova, S. Colon-Rodriguez, A. Viner, O.P. Cherkasova, D.A. Vrazhnov, M.A. Fikiet, I.K. Lednev. Sci. Rep., 13 (1), 5384 (2023). DOI: 10.1038/s41598-023-31918-9
  30. Е.Ю. Ерушин, Н.Ю. Костюкова, А.А. Бойко, И.Б. Мирошниченко. ПТЭ, 3, 67 (2024). DOI: 10.31857/S0032816224030082
  31. I.E. Gordon, L.S. Rothman, R.J. Hargreaves, R. Hashemi, E.V. Karlovets, F.M. Skinner, E.K. Conway, C. Hill, R.V. Kochanov, Y. Tan, P. Wcis o, A.A. Finenko, K. Nelson, P.F. Bernath, M. Birk, V. Boudon, A. Campargue, K.V. Chance, A. Coustenis, B.J. Drouin, J.-M. Flaud, R.R. Gamache, J.T. Hodges, D. Jacquemart, E.J. Mlawer, A.V. Nikitin, V.I. Perevalov, M. Rotger, J. Tennyson, G.C. Toon, H. Tran, V.G. Tyuterev, E.M. Adkins, A. Baker, A. Barbe, E. Cane, A.G. Csaszar, A. Dudaryonok, O. Egorov, A.J. Fleisher, H. Fleurbaey, A. Foltynowicz, T. Furtenbacher, J.J. Harrison, J.-M. Hartmann, V.-M. Horneman, X. Huang, T. Karman, J. Karns, S. Kassi, I. Kleiner, V. Kofman, F. Kwabia-Tchana, N.N. Lavrentieva, T.J. Lee, D.A. Long, A.A. Lukashevskaya, O.M. Lyulin, V.Yu. Makhnev, W. Matt, S.T. Massie, M. Melosso, S.N. Mikhailenko, D. Mondelain, H.S.P. Muller, O.V. Naumenko, A. Perrin, O.L. Polyansky, E. Raddaoui, P.L. Raston, Z.D. Reed, M. Rey, C. Richard, R. Tobias, I. Sadiek, D.W. Schwenke, E. Starikova, K. Sung, F. Tamassia, S.A. Tashkun, J. Vander Auwera, I.A. Vasilenko, A.A. Vigasin, G.L. Villanueva, B. Vispoel, G. Wagner, A. Yachmenev, S.N. Yurchenko. JQSRT, 277, 107949 (2022). DOI: doi.org/10.1016/j.jqsrt.2021.107949
  32. С.М. Семенов. Фунд. и прикл. климатология, 2, 105 (2018). DOI: 10.2172/768563
  33. R. Dryden, M.G. Morgan, A. Bostrom, W. Bruine de Bruin. Risk Anal., 38 (3), 525 (2018). DOI: 10.1111/risa.12856
  34. M. Meinshausen, S.J. Smith, K. Calvin, J.S. Daniel, M.L.T. Kainuma, J.-F. Lamarque, K. Matsumoto, S.A. Montzka, S.C.B. Raper, K. Riahi, A. Thomson, G.J.M. Velders, D.P.P. van Vuuren. Clim. Change, 109, 213 (2011). DOI: 10.1007/s10584-011-0156-z
  35. В.Н. Арефьев, Н.Е. Чубарова, Е.И. Гречко, А.В. Жарков, Г.С. Ривкин. Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 50 (6), 655 (2014). DOI: 10.7868/S0002351514060030
  36. M. Shahgedanova, T.P. Burt, T.D. Davies. Water Air Soil Pollut., 112, 107 (1999). DOI: 10.1023/A:1005043916123
  37. H.M. Worden, M.N. Deeter, D.P. Edwards, J.C. Gille, J.R. Drummond, P. Nedelec. Atmos. Chem. Phys., 13 (2), 837 (2013). DOI: 10.5194/acp-13-837-2013
  38. A. Van Amstel. J. Integr. Environ. Sci., 9 (S1), 5 (2012). DOI: 10.1080/1943815X.2012.694892
  39. В.И. Богоявленский, Г.М. Третьякова, В.Ю. Журавлёв. Арктика: экология и экономика, 12 (3), 351 (2022). DOI: 10.25283/2223-4594-2020-3-304-319
  40. Д.В. Мельников, С.В. Ушаков. В сб.: Геофизический мониторинг и проблемы сейсмической безопасности Дальнего Востока России: труды региональной науч.-техн. Конференции, 11-17 ноября 2007 г. (ГС РАН, Петропавловск-Камчатский, 2008). Т. 1. С. 101
  41. E. Robinson, R.C. Robbins. J. Air Pollut. Control Assoc., 20 (4), 233 (1970). DOI: 10.1080/00022470.1970.10469396
  42. А.В. Елисеев, И.И. Мохов, А.В. Тимажев. Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 55 (1), 41 (2019). DOI: 10.31857/S0002-351553141-53
  43. H. Tian, R. Xu, J.G. Canadell, R.L. Thompson, W. Winiwarter, P. Suntharalingam, E.A. Davidson, P. Ciais, R.B. Jackson, G. Janssens-Maenhout, M.J. Prather, P. Regnier, N. Pan, S. Pan, G.P. Peters, H. Shi, F.N. Tubiello, S. Zaehle, F. Zhou, A. Arneth, G. Battaglia, S. Berthet, L. Bopp, A.F. Bouwman, E.T. Buitenhuis, J. Chang, M.P. Chipperfield, S.R. Cranborne, S. Dangal, E. Dlugokencky, J.W. Elkins, B.D. Eyre, B. Fu, B. Hall, A. Ito, F. Joos, P.B. Krummel, A. Landolfi, G.G. Laruelle, R. Lauerwald, W. Li, S. Lienert, T. Maavara, M. MacLeod, D.B. Millet, S. Olin, P.K. Patra, R.G. Prinn, P.A. Raymond, D.J. Ruane, M.A. Saunois, J. Schroeder, R.J. Sindelar, K.M. Smith, R. Tohjima, F.N. Tubiello, G.R. van der Werf, N. Vuichard, J. Wang, R.F. Weiss, K.C. Wells, C. Wilson, J. Yang, Y. Yao. Nature, 586 (7828), 248 (2020). DOI: 10.1038/s41586-020-2780-0

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme