Differential optical absorption spectroscopy
வளிமண்டல வேதியியலில், வேறுபட்ட ஒளியியல் உறிஞ்சுதல் நிறமாலை (டிஓஏஎஸ்) சுவடு வாயுக்களின் செறிவுகளை அளவிட பயன்படுத்தப்படுகிறது. ப்ரிஸம்கள் அல்லது டிஃப்ராக்ஷன் கிரேட்டிங்ஸ் போன்ற அடிப்படை ஆப்டிகல் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர்கள் மற்றும் தானியங்கி, தரை அடிப்படையிலான கண்காணிப்பு தளங்களுடன் இணைக்கும்போது, இது ஓசோன் மற்றும் நைட்ரஜன் டை ஆக்சைடு போன்ற சுவடு வாயு இனங்களை அளவிடுவதற்கான மலிவான மற்றும் சக்திவாய்ந்த வழிமுறையை வழங்குகிறது. வழக்கமான அமைப்புகள் பொதுவாக 15 கிமீ வரையிலான ஒளிப்பாதைகளில் 0.0001 ஒளியியல் ஆழத்துடன் தொடர்புடைய கண்டறிதல் வரம்புகளை அனுமதிக்கின்றன, இதனால் நீராவி, நைட்ரஸ் அமிலம், ஃபார்மால்டிஹைட், டெட்ராஆக்ஸிஜென், அயோடின் ஆக்சைடு, புரோமின் ஆக்சைடு மற்றும் குளோரின் ஆக்சைடு போன்ற பலவீனமான உறிஞ்சிகளையும் கண்டறிய அனுமதிக்கின்றன. கோட்பாடு டி. ஓ. ஏ. எஸ் கருவிகள் பெரும்பாலும் இரண்டு முக்கிய குழுக்களாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளனஃ செயலற்றவை மற்றும் செயலில் உள்ளவை. லாங்பாத் (எல்பி)-அமைப்புகள் மற்றும் குழி-மேம்படுத்தப்பட்ட (சிஇ) டிஓஏஎஸ் அமைப்புகள் போன்ற செயலில் உள்ள டிஓஏஎஸ் அமைப்புகள் அவற்றின் சொந்த ஒளி மூலத்தைக் கொண்டுள்ளன, அதே நேரத்தில் செயலற்றவை சூரியனை தங்கள் ஒளி ஆதாரமாகப் பயன்படுத்துகின்றன, எ. கா. மேக்ஸ் (மல்டி-ஆக்சியல்)-டோஸ். மேலும் சந்திரனை இரவு நேர டிஓஏஎஸ் அளவீடுகளுக்கு பயன்படுத்தலாம், ஆனால் இங்கே வழக்கமாக நேரடி ஒளி அளவீடுகள் சிதறிய ஒளி அளவீடுகளுக்கு பதிலாக செய்யப்பட வேண்டும், ஏனெனில் இது மேக்ஸ்-டோஸ் போன்ற செயலற்ற டிஓஏஎஸ் அமைப்புகளுக்கு பொருந்தும். ஒரு கதிர்வீச்சு கற்றை வெளியிடாத ஒரு ஊடகத்தின் வழியாக பயணிக்கும்போது அதன் தீவிரத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் பீர்ஸ் சட்டத்தால் வழங்கப்படுகிறதுஃ இங்கு I என்பது கதிர்வீச்சின் தீவிரம், பொருளின் அடர்த்தி, உறிஞ்சுதல் மற்றும் சிதறல் குறுக்குவெட்டு மற்றும் s என்பது பாதை. சப்ஸ்கிரிப்ட் i வெவ்வேறு இனங்களைக் குறிக்கிறது, ஊடகம் பல பொருட்களால் ஆனது என்று கருதுகிறது. பல எளிமைப்படுத்தல்கள் செய்யப்படலாம். முதலாவதாக, உறிஞ்சுதல் குறுக்குவெட்டை ஒருங்கிணைப்பிலிருந்து வெளியே இழுக்க வேண்டும், இது பாதையுடன் கணிசமாக மாறாது என்று கருதுவதன் மூலம்-அதாவது. அது ஒரு நிலையானது. டி. ஓ. ஏ. எஸ் முறை மொத்த நெடுவரிசை அடர்த்தியை அளவிட பயன்படுத்தப்படுவதால், அடர்த்தி ஒன்றுக்கு அல்ல, இரண்டாவது ஒருங்கிணைப்பை ஒரு ஒற்றை அளவுருவாக எடுத்துக்கொள்வது, இதை நாம் நெடுவரிசை அடர்த்தி என்று அழைக்கிறோம்ஃ புதிய, கணிசமாக எளிமைப்படுத்தப்பட்ட சமன்பாடு இப்போது இப்படி இருக்கிறதுஃ போதுமான தெளிவுத்திறன் மற்றும் நிறமாலை அம்சங்களைக் கொண்ட எந்த நிறமாலையையும் கொடுத்தால், அனைத்து இனங்களையும் எளிய இயற்கணித தலைகீழ் மூலம் தீர்க்க முடியும். செயலில் உள்ள டி. ஓ. ஏ. எஸ் மாறுபாடுகள் ஒளி மூலத்தின் நிறமாலையை குறிப்பாகப் பயன்படுத்தலாம். துரதிர்ஷ்டவசமாக செயலற்ற அளவீடுகளுக்கு, நாம் வளிமண்டலத்தின் அடிப்பகுதியில் இருந்து அளவிடுகிறோம், மேலே அல்ல, ஆரம்ப தீவிரத்தை தீர்மானிக்க வழி இல்லை, I0. மாறாக, செய்யப்படுவது என்னவென்றால், வளிமண்டலத்தின் வழியாக வெவ்வேறு பாதைகளைக் கொண்ட இரண்டு அளவீடுகளின் விகிதத்தை எடுத்து, எனவே இரண்டு நெடுவரிசைகளுக்கு இடையிலான ஒளியியல் ஆழத்தில் உள்ள வேறுபாட்டைத் தீர்மானிக்க வேண்டும் (மாற்று சூரிய அட்லஸைப் பயன்படுத்தலாம், ஆனால் இது பொருத்துதல் செயல்முறைக்கு மற்றொரு முக்கியமான பிழை மூலத்தை அறிமுகப்படுத்துகிறது, கருவி செயல்பாடு. குறிப்பு நிறமாலையும் அதே அமைப்புடன் பதிவு செய்யப்பட்டால், இந்த விளைவுகள் இறுதியில் ரத்து செய்யப்படும்): அளவிடப்பட்ட நிறமாலையின் குறிப்பிடத்தக்க கூறு பெரும்பாலும் அலைநீளத்தைப் பொறுத்தவரை மென்மையான மாறுபாட்டைக் கொண்ட சிதறல் மற்றும் தொடர்ச்சியான கூறுகளால் வழங்கப்படுகிறது. இவை அதிக தகவல்களை வழங்காததால், ஸ்பெக்ட்ரமை இரண்டு பகுதிகளாகப் பிரிக்கலாம்ஃ ஸ்பெக்ட்ரமின் தொடர்ச்சியான கூறு எங்கே மற்றும் எஞ்சியிருப்பது என்ன, நாம் வேறுபட்ட குறுக்குவெட்டு என்று அழைப்போம். எனவேஃ நாம் வேறுபட்ட ஒளியியல் ஆழம் (டிஓடி) என்று அழைக்கிறோம். தொடர்ச்சியான கூறுகளை அகற்றி, அலைநீள சார்பு சேர்ப்பது ஒரு மேட்ரிக்ஸ் சமன்பாட்டை உருவாக்குகிறது, இதன் மூலம் தலைகீழ் செய்ய வேண்டும்ஃ இதன் பொருள் என்னவென்றால், தலைகீழ் செய்வதற்கு முன், ஒளியியல் ஆழம் மற்றும் இனங்கள் குறுக்குவெட்டுகள் இரண்டிலிருந்தும் தொடர்ச்சியான கூறுகள் அகற்றப்பட வேண்டும். இது டிஓஏஎஸ் முறையின் முக்கியமான "தந்திரம்" ஆகும். நடைமுறையில், இது வெறுமனே ஸ்பெக்ட்ரமுக்கு ஒரு பல்லுறுப்புக்கோவை பொருத்துவதன் மூலமும் பின்னர் அதைக் கழிப்பதன் மூலமும் செய்யப்படுகிறது. வெளிப்படையாக, இது அளவிடப்பட்ட ஒளியியல் ஆழத்திற்கும் வேறுபட்ட குறுக்குவெட்டுகளால் கணக்கிடப்பட்டவற்றிற்கும் இடையே ஒரு சரியான சமத்துவத்தை உருவாக்காது, ஆனால் வேறுபாடு பொதுவாக சிறியதாக இருக்கும். மாற்றாக ஒளியியல் அடர்த்தியிலிருந்து பரந்த-பட்டை கட்டமைப்புகளை அகற்ற பயன்படுத்தப்படும் ஒரு பொதுவான முறை இருமியல் உயர்-பாஸ் வடிப்பான்கள் ஆகும். மேலும், இரண்டு அளவீடுகளுக்கும் இடையிலான பாதை வேறுபாட்டை கண்டிப்பாக தீர்மானிக்க முடியாவிட்டால் மற்றும் சில இயற்பியல் அர்த்தத்தைக் கொண்டிருக்காவிட்டால் (தொலைநோக்கி மற்றும் நீண்ட பாதை-டிஓஏஎஸ் அமைப்பிற்கான ரெட்ரோ-ரிஃப்ளெக்டரின் தூரம் போன்றவை), மீட்டெடுக்கப்பட்ட அளவுகள் அர்த்தமற்றதாக இருக்கும். வழக்கமான அளவீட்டு வடிவியல் பின்வருமாறு இருக்கும்ஃ கருவி எப்போதும் நேராக மேலே சுட்டிக்காட்டுகிறது. நாளின் இரண்டு வெவ்வேறு நேரங்களில் அளவீடுகள் எடுக்கப்படுகின்றனஃ ஒரு முறை வானத்தில் சூரியனை உயர்த்தி, ஒரு முறை அடிவானத்திற்கு அருகில். இரண்டு நிகழ்வுகளிலும் ஒளி ட்ரோபோஸ்பியர் வழியாகச் செல்வதற்கு முன்பு கருவிக்குள் சிதறடிக்கப்படுகிறது, ஆனால் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி அடுக்கு மண்டலத்தின் வழியாக வெவ்வேறு பாதைகளை எடுக்கிறது. இதைச் சமாளிக்க, ஏர் மாஸ் காரணி என்று அழைக்கப்படும் ஒரு அளவை அறிமுகப்படுத்துகிறோம், இது செங்குத்து நெடுவரிசை அடர்த்தி (கண்காணிப்பு நேராக மேலே பார்க்கப்படுகிறது, சூரியன் முழு உச்சத்தில் உள்ளது) மற்றும் சாய்ந்த நெடுவரிசை அடர்த்தி (அதே கண்காணிப்பு கோணம், சூரியன் வேறு சில கோணத்தில்) ஆகியவற்றுக்கு இடையிலான விகிதத்தை அளிக்கிறதுஃ இதில் ஆம்ஃபி என்பது இனங்களின் காற்று நிறை காரணி i, செங்குத்து நெடுவரிசை மற்றும் உச்ச கோணத்தில் சூரியனுடன் சாய்ந்த நெடுவரிசை. காற்று நிறை காரணிகளை கதிர்வீச்சு பரிமாற்றக் கணக்கீடுகள் மூலம் தீர்மானிக்க முடியும். சில இயற்கணிதம் செங்குத்து நெடுவரிசை அடர்த்தியைக் காட்டுகிறதுஃ முதல் அளவீட்டு வடிவவியலில் கோணம் எங்கே மற்றும் இரண்டாவது கோணம் எங்கே. இந்த முறையின் மூலம், பொதுவான பாதையில் உள்ள நெடுவரிசை நமது அளவீடுகளிலிருந்து கழிக்கப்படும், மேலும் அதை மீட்டெடுக்க முடியாது என்பதை நினைவில் கொள்க. இதன் பொருள் என்னவென்றால், அடுக்கு மண்டலத்தில் உள்ள நெடுவரிசை அடர்த்தியை மட்டுமே மீட்டெடுக்க முடியும், மேலும் நெடுவரிசை எங்கு தொடங்குகிறது என்பதைக் கண்டுபிடிக்க இரண்டு அளவீடுகளுக்கும் இடையிலான சிதறலின் மிகக் குறைந்த புள்ளியை தீர்மானிக்க வேண்டும். குறிப்புகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் ஐயூபியில் உள்ள டிஓஏஎஸ் குழு, ப்ரெமென் டிஓஏஎஸ் மற்றும் ஐயூபியில் உள்ள வளிமண்டல வேதியியல் குழு, ஹைடெல்பெர்க் தலைகீழ் சிக்கல்கள் ரிமோட் சென்சிங்