|
ДокладыАнализ и оптимизация спектроскопических данных с временным разрешением с помощью преобразования ЛапласаИнститут общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, Россия, 119991, г. Москва, ул. Вавилова 38 1Федеральный исследовательский центр «Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук, Россия, 142290, г. Пущино, ул. Институтская, 2 Спектроскопия с высоким временным разрешением является основным экспериментальным методом исследования физико-химических процессов в органических и неорганических молекулярных кристаллах и пигментах, поглощающих в видимом, ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах волн. В общем случае для моделирования оптического отклика, пропорционального χ3, необходимо использовать полуклассические теории взаимодействия электронного излучения с веществом. Однако для целого класса объектов исследования (например, органические мономерные пигменты и кристаллы) такие расчёты сложны и требуют серьёзных вычислительных ресурсов. Как следствие, для предварительного анализа экспериментальных данных часто применяется более простой метод, основанный на преобразовании Лапласа, суть которого сводится к представлению измеренных кинетических кривых в виде композиции экспоненциальных компонент. Нами была разработано программное обеспечение, позволяющее проводить оптимизацию с помощью дифференциальной эволюции – эффективного эвристического алгоритма поиска глобального минимума для произвольного типа функций [1]. Работа алгоритма, включающего в себя преобразование Лапласа, процедуру решения дифференциальных уравнений и дифференциальной эволюции, была протестирована на данных, полученных в экспериментах «накачка-зондирование», выполненных на образцах фотосинтетических пигмент-белковых комплексов (фотосистема I и реакционный центр фотосистемы II [2]).
Литература
1. Chesalin, D.D.; Kulikov, E.A.; Yaroshevich, I.A.; Maksimov, E.G.; Selishcheva, A.A.; Pishchalnikov, R.Y. Differential evolution reveals the effect of polar and nonpolar solvents on carotenoids: A case study of astaxanthin optical response modeling // Swarm and Evolutionary Computation, 75, 2022, 101210, doi: 10.1016/j.swevo.2022.101210. 2. Pishchalnikov, R.Y.; Zabelin, A.A.; Kompanetz, V.O.; Shkuropatov, A.Y.; Razjivin, A.P.; Chekalin, S.V. Excitation energy structure of the photosysthem II reaction center: Excitons and charge-separated states // Proceedings of International Conference Laser Optics 2020, ICLO 2020. doi: 10.1109/ICLO48556.2020.9285560
Материалы доклада |
