دور تصحيح انحراف المنحنى

عملية تشغيل مطياف قراءة مباشرة كهروضوئي تتضمن العملية خطوات مثل بدء التشغيل، وقياس العينات، وإيقاف التشغيل. وتشمل خطوات قياس العينات وضع أساليب التحكم، وتحديد عينات التحكم، وقياس العينات، وطباعة التقارير.

في مطياف القراءة المباشرة الكهروضوئي، تُخزَّن عشرات الركائز المختلفة وأنواع منحنيات التشغيل في برنامج الجهاز، وقد تم ضبط هذه المنحنيات ومعاييرها قبل مغادرة المصنع. نظريًا، تُعتبر هذه المنحنيات ثابتة. بالنسبة للمحللين، ليس من الضروري إتقان عملية رسم منحنيات التشغيل. ولكن في الاستخدام العادي، يلزم تصحيح الانحرافات أو توحيد المنحنيات بشكل دوري لضمان استخدامها الدائم. في تحليل المواد، يمكن للمحللين اختيار منحنيات التشغيل المناسبة والعينات القياسية بناءً على نوع المادة ودرجتها، واستخدام تحليل مراقبة العينات لإتمام عملية الكشف والتحليل.

تتمثل الوظيفة الأساسية لتصحيح انحراف المنحنى (معايرة المنحنى) في تعويض انحراف منحنى العمل الناتج عن عوامل التداخل المختلفة أثناء تشغيل الجهاز، والحفاظ على دقة معايرة المنحنى في المصنع، وضمان استقرار منحنى العمل وقابليته للاستخدام على المدى الطويل، وضمان دقة وموثوقية نتائج فحص العينات. ويمكن تقسيمها تحديدًا إلى النقاط الأربع التالية:

1. تصحيح انحراف المنحنى الناتج عن تغيرات حالة الجهاز نفسه، وتثبيت دقة المنحنى الأساسية: خلال التشغيل طويل الأمد لمطياف القراءة المباشرة الكهروضوئي، ستخضع المكونات الداخلية الأساسية (مثل مصدر الضوء، والمحزز، والكاشف) لتغيرات طفيفة في حالتها مع مرور الوقت وتقلبات البيئة (مثل انخفاض شدة مصدر الضوء، وانحراف حساسية الكاشف، وانخفاض استقرار الطيف في المحزز). في حال عدم معايرته، سينحرف منحنى العمل المُعاير أصلاً عن المرجع الأولي، مما يؤدي إلى تشويه التطابق بين المنحنى والإشارة الطيفية الفعلية. يمكن استخدام تصحيح الانحراف لإعادة معايرة الجهاز عكسياً من خلال إشارة المكون المعروفة للعينة القياسية، وتصحيح انحراف المنحنى الناتج عن تغيرات حالة المكون، وإعادة المنحنى إلى المرجع الدقيق، مع الحفاظ على دقة المنحنى التي تم ضبطها في المصنع.

٢. تعويض انحراف المنحنى الناتج عن التداخل البيئي الخارجي وتقليل تأثير البيئة على عملية الكشف: يمكن أن تؤثر التغيرات في درجة الحرارة والرطوبة وضغط الهواء في بيئة تشغيل الجهاز بشكل غير مباشر على جمع ونقل الإشارات الطيفية (مثل تقلبات درجة الحرارة التي تغير الخصائص الفيزيائية للمكونات، وتغيرات ضغط الهواء التي تؤثر على مسار نقل الطيف)، مما يؤدي إلى انحراف غير متوقع في منحنى الأداء. حتى لو ظلت معلمات المصنع للمنحنى ثابتة، فلن تتطابق مع سيناريو الكشف الفعلي في البيئة. يمكن دمج تصحيح الانحراف مع إشارة الكشف للعينات القياسية في البيئة الحالية لضبط معلمات المنحنى، وتعويض الانحراف الناتج عن التداخل البيئي، وتكييف المنحنى مع بيئة الاستخدام في الوقت الفعلي، وتجنب أخطاء الكشف الناتجة عن العوامل البيئية.

3. ضمان صلاحية منحنى العمل للاستخدام الدائم نظريًا وتقليل تكلفة إعادة رسمه: تنص المقالة بوضوح على أن منحنى العمل صالح نظريًا للاستخدام الدائم، ولكنه يعتمد على تصحيح الانحراف بشكل دوري. في حال عدم إجراء أي تصحيح، سيتراكم انحراف المنحنى بمرور الوقت، وسيتسع نطاقه تدريجيًا، حتى يفقد قيمته المعايرة، مما يستدعي إعادة رسمه (عملية إعادة الرسم معقدة وتتطلب عددًا كبيرًا من العينات القياسية، وهي عملية تستغرق وقتًا وجهدًا كبيرين). يتيح تصحيح الانحراف الدوري تصحيح انحراف المنحنى باستمرار، والحفاظ على ملاءمته لمتطلبات الكشف، وتحقيق الاستخدام الدوري طويل الأمد لمنحنى العمل. كما أنه لا يتطلب من المحللين إتقان عملية رسم المنحنى، ويمكنه أيضًا تجنب التكلفة الإضافية لإعادة رسمه.

4. دعم التنفيذ الدقيق لطريقة تحليل عينة التحكم لضمان موثوقية نتائج الكشف عن العينات: يحتاج المحللون إلى إتمام عملية الكشف من خلال "اختيار منحنيات العمل المناسبة + مطابقة العينات القياسية + تحليل عينة التحكم". يعتمد المنطق الأساسي لطريقة تحليل عينة التحكم على منحنيات عمل دقيقة، ومقارنة الإشارات الطيفية للعينات القياسية وعينات الاختبار، واستنتاج تركيب عينات الاختبار. إذا انحرف منحنى العمل عن القيمة المرجعية بسبب الانحراف، حتى لو كانت معلمات العينة القياسية معروفة، فلن يتمكن المنحنى من إنشاء تطابق دقيق بين "مكون الإشارة"، مما سيؤدي إلى فشل منطق تحليل عينة التحكم وانحراف (مرتفع/منخفض) نتائج اختبار العينة المراد اختبارها. يمكن لتصحيح الانحراف الحفاظ على تطابق دقيق بين "مكون الإشارة" في منحنى العمل، مما يوفر دعمًا موثوقًا لطرق تحليل التحكم في العينات ويضمن أن نتائج الكشف النهائية عن العينة تتوافق مع التركيب الفعلي، بما يلبي متطلبات دقة تحليل المواد.