無人航空機に取り付けられたイオン移動度分光計からのイオン移動性スペクトルの非線形ウェーブレット圧縮

イオン移動度分光法（IMS）データの線形および非線形ウェーブレット圧縮が比較され、評価されます。IMSは、多くの化合物に対して低い検出限界と迅速な応答を提供します。イオン移動度スペクトルの非線形ウェーブレット圧縮により、データが元のサイズの4〜5％に減少し、線形圧縮で発生する再構築されたスペクトルのアーティファクトを排除し、根平均再構成誤差は非圧縮スペクトルの最大強度の0.17-0.20％でした。さらに、非線形ウェーブレット圧縮により、ピーク位置（つまり、ドリフト時間）が正確に保持されます。ピーク位置の小さな変動は、線形圧縮された再構築されたスペクトルで発生する場合があります。圧縮を最適化するために方法が開発され、評価されました。圧縮法は、無人航空機（UAV）に取り付けられたイオン移動度分光計から記録された飛行中のデータで評価されました。ジメチルメチルホスホネートのプルームは、UAVに取り付けられたIMSシステムによる尋問のために播種されました。Daublet 8ウェーブレットフィルターは、これらの評価に最適なパフォーマンスを示しました。

Linear and nonlinear wavelet compression of ion mobility spectrometry (IMS) data are compared and evaluated. IMS provides low detection limits and rapid response for many compounds. Nonlinear wavelet compression of ion mobility spectra reduced the data to 4-5% of its original size, while eliminating artifacts in the reconstructed spectra that occur with linear compression, and the root-mean-square reconstruction error was 0.17-0.20% of the maximum intensity of the uncompressed spectra. Furthermore, nonlinear wavelet compression precisely preserves the peak location (i.e., drift time). Small variations in peak location may occur in the reconstructed spectra that were linearly compressed. A method was developed and evaluated for optimizing the compression. The compression method was evaluated with in-flight data recorded from ion mobility spectrometers mounted in an unmanned aerial vehicle (UAV). Plumes of dimethyl methylphosphonate were disseminated for interrogation by the UAV-mounted IMS system. The daublet 8 wavelet filter exhibited the best performance for these evaluations.