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双剑合璧之“拟合”与“分峰”

 Moia藏经阁 2016-08-18

前言:

分久必合、合久必分。分峰与拟合同样相互依存、密不可分。在本Origin教程刚进入数据处理部分时,小编我就蠢蠢欲动,想要介绍如何用Origin来处理诸如XPS、UV等数据。但是随着总结深入后发现这些处理涉及的内容多、范围广,需要一定的基础才能小试牛刀。所以在数据处理部分首先介绍拟合,然后再介绍分峰,最后再实现双剑合璧(相关基础内容请到“科研资料”-“软件使用”栏中查看)。

本期精彩:

本期内容以XPS数据的分峰拟合为例,介绍如何利用前面学习的相关知识和一些新技能来挑战终极Boss。

图16.1


首先根据XPS数据作图如16.1所示,图中可见结合能在31 - 38 ev范围内的两峰有重叠部分,现根据要求进行分峰拟合,以求出各个峰的相关数据信息。具体操作步骤如下:

依次选择Analysis-Peak and Baseline-Peak Analyzer-Open Dialog…(还记得大明湖畔的PeakAnalyzer么?),如图16.2所示。

图16.2

出现如图16.3所示对话框。图中左侧为预览图,右侧为Peak Analyzer对话框。在Goal栏中选择Fit Peaks(Pro),再点击Next。

图16.3


出现如图16.4所示Baseline设置对话框。Baseline的设置很关键,需要根据需求进行个性化设置。

图16.4


建议Baseline Mode选择UserDefined。在Origin中设有专门XPS基线模式,但是经过小编测试,并不是很好用(如果哪位大神擅长,请赐教)。所以还是建议选择用户自定义模式。对于基线扣除所用的函数类型,Origin内可供选择的有两种:2nd Derivative和1st Derivative and 2nd Derivative(两者区别见“峰”的解析:扣基线、求积分、FWHM)。在处理数据时,可以分别选择两者,通过预览图来观察效果,再择其优者。虽然择优处理,但是常常还是不能很好的描绘基线,所以需要手动添加和修改这些数据点,具体的添加和修改的方法见(“峰”的解析:扣基线、求积分、FWHM)。尝试多次改变这些可调参数,直至在预览图中得到满意的基线点,如图16.4所示。PS: 在本例中,只是考虑31 - 38 ev的峰,忽略27 ev附近峰,所以基线选择会有所不同。选择完成后,单击Next。

图16.5


出现如图16.5所示对话框。Connect by栏选择Interpolation。Interpolation Method选择Spline,单击Next。

图16.6


出现如图16.6所示对话框,单击Subtract Now,扣除基线。单击Next。

图16.7


出现如图16.7所示对话框。在该对话框中进行寻峰。Origin默认为自动寻峰方式,参数设置详见(众里寻“峰”千百度)。但是目前自动寻峰方式还不够智能,难以达到要求。比如:本例中,因为XPS数据的信噪比不高,通过自动寻峰难以找到目标峰,反而出现很多杂质峰。所以建议通过Add方式,手动添加峰,如16.7所示。目标峰添加完成后。单击Next。

上面的内容是分峰部分,下面将进入拟合部分(注意分峰和拟合彼此关联,此处方便理解才机械划分)。

图16.8


出现如图16.8所示对话框和初始拟合效果图。通过左侧预览图可知,图中拟合结果并不理想。选择Fit Control来调节拟合参数。

图16.9


图16.10


点击Fit Control出现如图16.9所示对话框。在参数框内,可以设置各种拟合参数,比如:固定某一拟合峰的峰位,半峰宽,以及两个峰共享一个半峰宽等等。参数设置完成后点击图标右下角OK键左侧图标(如图16.9),此时在预览图中就会有相应变化,如图16.10所示。平时处理数据时,需要多次调节参数以达到最佳拟合效果。达到预期效果后,单击OK,回到Peak Analyzer对话框,单击Finish。

图16.11


出现如图16.11所示对话框。最终拟合图和拟合结果如16.12所示。

图16.12


备注:

1.本期内容以XPS数据为例介绍如何进行分峰和拟合。该方法可以推广到其他分峰拟合操作,比如UV谱图中重合峰的处理。

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