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Strumenti spettrali

Descrizione

Spectral Tools è uno sforzo collaborativo di @JeremyAshJMP E @Bill_Worley . Fornisce alcune funzioni utili per l'analisi dei dati spettrali o dei dati correlati (cromatogrammi, ecc.). La maggior parte delle funzionalità può già essere eseguita in JMP, ma l'intento era quello di semplificare il processo. Si spera che ciò contribuirà ad abbassare la barriera all'ingresso per i nuovi utenti e rendere più veloci le attività di routine per gli utenti esperti. Vedere parte 1 E parte 2 del nostro blog che descrive il flusso di lavoro dell'analisi spettrale.

 

Utilizzo

Dati di esempio: Un esempio di set di dati spettrali da Martens et al. Chimica anale.2003 febbraio 1;75(3):394-404.

Importa spettri: Quando si importano gli spettri, Spectral Tools presuppone che ogni spettro si trovi in un file separato in un'unica directory.

Importa spettri > Importa file di testo delimitato: Gli spettri possono trovarsi in file di testo delimitati (.csv o .tsv, ad esempio).Spectral Tools presuppone che la variabile X sia sulla prima colonna e la variabile Y sulla seconda.

Importa spettri > Importa file JCAMP-DX: È supportata anche la variazione più semplice dei file JCAMP-DX.Ciò significa file JCAMP-DX senza compressione e con un elenco di variabili XYDATA=(X++(Y..Y)).Non l'ho testato su diverse varianti del formato di file.Ho intenzione di aggiungere a questo post alcuni dati con cui ho testato, una volta ottenuto il permesso dai proprietari.

Preelaborazione > Standard Normale Variazione: Crea una nuova colonna con la variabile normale standard applicata agli spettri.Presuppone che i dati siano nel formato in pila.

Preelaborazione > Levigatura Savtizky-Golay: Avvia Graph Builder con uno smoother Savitzky-Golay applicato a ogni spettro. Seleziona il tuo parametro di levigatura (larghezza locale) e quindi utilizza il pulsante in alto a sinistra del rapporto per creare una nuova colonna per la levigatura.Presuppone che i dati siano nel formato in pila.Disponibile solo in JMP 16 e versioni successive.

Avvia Costruttore di grafici: Avvia un grafico a linee di spettri per una colonna di spettri o due colonne di spettri per il confronto (ad esempio, prima e dopo la pre-elaborazione). Alcune delle funzionalità che potresti voler utilizzare sono impostate per te. Presuppone che i dati siano nel formato in pila.

 

Vedere questo articolo del blog per un componente aggiuntivo del filtro derivato Savtizky-Golay e utilizzo dimostrato.

 

Disclaimer

C'è una dichiarazione di non responsabilità che appare in ogni finestra di dialogo di avvio. Fondamentalmente dice che questo è solo un prototipo.Questo non è stato rigorosamente testato e non fa molto in termini di gestione degli errori.Non intendiamo fornire manutenzione o supporto regolari e questo è solo un primo passo per rendere più conveniente l'analisi degli spettri in JMP.

 

Detto questo, sarebbe fantastico se potessi provarlo e darci un feedback nei commenti o tramite messaggio a @Bill_Worley .Probabilmente non avremo il tempo di implementare nuove funzionalità nel componente aggiuntivo, ma sarebbe utile per lo sviluppo conoscere le funzionalità che vorresti vedere in futuro.La lista dei desideri di JMP è anche un ottimo posto per fare richieste.

 

 

 

 

 

 

 

 

Spectral Tools è uno sforzo collaborativo di @JeremyAshJMP E @Bill_Worley . Fornisce alcune funzioni utili per l'analisi dei dati spettrali o dei dati correlati (cromatogrammi, ecc.).

Visualizzazione datiAnalisi esplorativa dei datiUtilitàRi: strumenti spettrali

e quello che ho dimenticato come opzione di preelaborazione: anche il classico centraggio e ridimensionamento medio a volte sarebbe carino. Anche la normalizzazione (sull'area o sul picco) può essere d'aiuto.

Ri: strumenti spettrali

@JeremyAshJMP con l'aggiunta di concentrazioni di riferimento intendo che daresti una colonna (o più) all'Addin che contiene la concentrazione di una sostanza chimica ecc. Che stai cercando di analizzare tramite i loro spettri. La colonna ID, spettri è un buon inizio, ma a volte ho più di un valore di riferimento e forse gli spettri hanno il proprio nome di esempio. Oppure se utilizzo la concentrazione come colonna ID e ho più di uno spettro con la stessa concentrazione ma misurazioni diverse...

 

Per quanto riguarda la deconvoluzione, penso anche che sia 1 che 2 sarebbero un grande vantaggio. MCR è ottimo quando hai dati risolti nel tempo o ordinati in altro modo, 1 potrebbe funzionare meglio quando provi a risolvere un singolo spettro o quelli (tempestivi) disgiunti. Il peak fitting è un grande classico quando si ha a che fare con gli spettri.

Ri: strumenti spettrali

grazie mille, non vedo l'ora di vederlo implementato

Ri: strumenti spettrali

@Vincenzo La modellazione della miscela di spettri EPR è un perfetto esempio di un'applicazione per 2 a cui stavamo pensando.Davvero utile sapere che sei riuscito a far sì che JMP si adatti a combinazioni di picchi con alcune ipotesi plausibili in non lineare.  

 

Sembra che tu pensi che sia 1 che 2 sarebbero utili, poiché 1 ti darà spesso supposizioni plausibili di cui hai bisogno per ottenere una buona soluzione per 2.Conosco persone che hanno modellato tipi simili di spettri (XRD, per esempio) e hanno avuto molte difficoltà a ottenere le ipotesi plausibili necessarie per ottenere una buona corrispondenza.Spesso devi provare diversi numeri di componenti, inizializzazioni, vincoli.Quindi la mia lettura su 2 è che creare qualcosa che funzioni bene in generale potrebbe richiedere un'interfaccia utente ricca con molte opportunità di intervento dell'utente. Facci sapere se ti senti diversamente però.

 

Siamo decisamente interessati a rendere sia 1 che 2 più user friendly, ed è bene conoscere i tuoi casi d'uso.

 

Interessante anche conoscere il tuo caso d'uso per MCR perché questo è stato richiesto anche da altri utenti, quindi lo aggiungerò al nostro registro delle richieste!

 

Lo apprezzo davvero, continua a ricevere suggerimenti!

 

 

Ri: strumenti spettrali

Ciao Jeremy,

 

In passato, ho analizzato gli spettri EPR facendo qualcosa tra 1) e 2).Stavo adattando le curve usando un numero fisso (definito a priori) di funzioni gaussiane o lorentziane. JMP si stava comportando bene con un adattamento stabile con alcune ipotesi iniziali istruite.

 

Stavo anche adattando le curve SAXS e UV VIS, ma per quelle il modello di miscele non era molto utile, stavo scomponendo le curve usando PCA come primo passaggio, stavo creando una migliore decomposizione per adattare l'odel cinetico usando la risoluzione della curva multivariata, tuttavia questo passaggio successivo non era possibile in JMP.

 

In generale la chemiometria è un campo molto interessante con molti metodi disponibili e con interessanti applicazioni.Ero specificamente interessato ad analizzare una serie di spettri generati a temperatura e tempo variabili e stavo tentando di creare modelli pseudocinetici, comprendendo quanti fenomeni indipendenti stavano subendo contemporaneamente.

 

 

 

Ri: strumenti spettrali

@Feli @Vincenzo Potrei avere qualche chiarimento su cosa stai cercando per quanto riguarda la deconvoluzione?Ciò si riferisce spesso a 1) rilevare i picchi e calcolare i parametri dei picchi come le aree dei picchi o 2) adattare un modello di miscela completo agli spettri e stimare i componenti della miscela sottostante.2 sarebbe più impegnativo ed è spesso un processo noioso in altri software perché richiede molte modifiche ai parametri nel miscelatore.Ma sarebbe bello sapere se c'è molto interesse da parte degli utenti in questo....

Ri: strumenti spettrali

@Feli Grazie per questo feedback. Qualsiasi idea su come possiamo migliorare il flusso di lavoro sarebbe utile!

 

Sottrarre uno spettro di riferimento sarebbe facile da aggiungere come opzione di pre-elaborazione nell'addin, quindi cercherò di risolverlo presto.

 

Passerò l'altro tuo suggerimento su PLS allo sviluppo.Abbiamo pensato di fare qualcosa del genere.

 

Non sono sicuro di aver capito la tua ultima richiesta, però.Potresti chiarire cosa intendi per aggiungere concentrazioni di riferimento agli spettri?

 

 

Ri: strumenti spettrali

Quando si lavora di recente con SpectralTools (molto divertente ora, grazie!), mi mancavano due caratteristiche:

- facile sottrazione di uno spettro di riferimento (es. acqua)

- Mi piace saltare direttamente dagli spettri a un PLS. Sfortunatamente, PLS funziona solo su formato tabella ampia e non su quello impilato, a differenza di FDE. Un pulsante per creare il formato non impilato corretto sarebbe carino

 

Anche la possibilità di aggiungere concentrazioni di riferimento agli spettri (variabile y nel PLS) sarebbe utile

Ri: strumenti spettrali

@joelahn Scusa per il ritardo nella risposta.Presumo che i dati siano salvati in un file di testo delimitato, come un csv?Per i file di testo delimitati, gli strumenti spettrali forniscono solo un'interfaccia semplificata all'importatore di più file, che dovresti essere in grado di lavorare per la tua attività.Proveresti quanto segue:

 

1. Vai su File >> Importa più file.

2. Vai alla directory dei file e seleziona i file che desideri importare.

3. Selezionare aggiungi colonna nome file, se si desidera una colonna nome file.

4. Vai alle impostazioni.Nella sezione dell'intestazione aveva. Impostare la prima riga dati su 38. La riga di intestazione è sulla riga 37 ed è una riga.

5. Fare clic su importa.

 

Quella procedura ha funzionato per me in un set di dati di test che ho appena simulato.Dovrebbe essere facile aggiungere questa opzione nel componente aggiuntivo, quindi se funziona per te, andrò avanti e lo farò.Grazie per la richiesta e il chiaro esempio di ciò di cui hai bisogno!

 

 

 

Ri: strumenti spettrali

Sarai in grado di darci l'opzione durante l'importazione dei file nella cartella per scegliere quale riga inizierà i dati per le variabili X e Y?

I nostri dati spettrali per il formato di dati grezzi FTIR hanno 37 righe e 2 colonne di descrizione del file. Quindi la colonna # 1 avrà etichette di caratteri, la colonna # 2 avrà valori misti di caratteri e numeri. Successivamente, tutte le righe a partire dalla riga n. 38 sulle colonne n. 1 e 2 avranno numeri in formato cifre scientifiche.

 

Quindi, in altre parole, possiamo troncare tutti i dati al di sopra di un numero di riga specifico e impilare i dati inclusi i nomi dei file durante l'importazione?

 

Di seguito è riportato un esempio di ciò.

 

RES	4
APERTURA	APRIRE
TRAVE	INT
DET	INT1
FILTRO	1.2
SENSIBILITÀ	1
SIM	SIM
EUR	2
SCANSIONI	64
Etichetta asse X	Numero d'onda
YAxisLabel	Assorbanza
Titolo	Assorbanza
Separazione dei punti	1.93E+00
Numero del punto di partenza	207
Posizione di picco	3555
Etichetta XL	20402
Etichetta Y	20502
Tipo di file	20602
VisualizzaDirezione	20300
PiccoDirezione	20312
Posizione X (mm)	0
Posizione Y (mm)	0
Raggio (mm)	0
Theta (gradi)	90
Numero del sito	1
Tempo	06302021_155524
Ricetta	asdadsadsd
Sfondo
Velocità di scansione (kHz)	5
Metodo di base	Locale/A tratti/Lineare
Levigatura Usato	FALSO
Metodo di levigatura	Media mobile
Levigatura della lunghezza della finestra	3
Smoothing dell'ordine polinomiale	2
Compensazione atmosferica utilizzata	VERO
Spettro di riferimento CO2	RiferimentoSpectrumCO2_20210617T084605.csv
Spettro di riferimento H2O	RiferimentoSpectrumH2O_20210617T084605.csv
Numero d'onda	Assorbanza
3.99263973E+02	4.29913431E-02
4.01192784E+02	4.45658502E-02
4.03121596E+02	4.56853577E-02
4.05050407E+02	4.88489802E-02
4.06979219E+02	5.18775801E-02
4.08908030E+02	5.25619803E-02
4.10836841E+02	5.26030929E-02
4.12765653E+02	5.19562901E-02
4.14694464E+02	5.12063073E-02
4.16623276E+02	5.23197525E-02

Ri: strumenti spettrali

@Vincenzo Essere d'accordo. La deconvoluzione spettrale sarebbe molto ingegnosa.

Ri: strumenti spettrali

@Vincenzo Notato grazie.Questi sono i tipi di richieste che stiamo cercando!

Ri: strumenti spettrali

sarebbe utile costruire anche alcune capacità di deconvoluzione dei dati spettrali

 

Ri: strumenti spettrali

@Feli , l'aggiornamento allegato dovrebbe funzionare con 15.2. Si noti che il livellamento Savitsky-Golay è disponibile solo in 16.Ho testato il componente aggiuntivo per la compatibilità con le versioni precedenti tramite JMP 14. Grazie!

Ri: strumenti spettrali

Grazie @Feli .Beh, non è stato molto grazioso, vero?Sembra che ci sia JSL nell'addin che dipende da 16. Non mi ero accorto che il 16 non era ancora stato spedito.Dovrebbe essere disponibile alla fine di marzo, credo.Sto lavorando per renderlo retrocompatibile con 15.2.Spero di rimediare presto.

Ri: strumenti spettrali

Grazie voi due! Mi mancavano sempre strumenti migliori per l'analisi spettrale.

Sfortunatamente, il tentativo di utilizzare Launch Graph Builder con i dati di esempio provoca un arresto anomalo del mio JMP 15.2

 

Ri: Strumenti spettrali

Ho problemi nell'importare gli spettri Raman come file di testo e nell'eseguire l'analisi spettrale in JMP. Sono stato in grado di utilizzare l'Explorer dati funzionali per tracciare ed eseguire la correzione della linea di base. Tuttavia, tutto ciò è stato fatto senza poter aggiungere il numero d'onda ai grafici. Sto pensando di fare qualcosa di questo in Matlab, ma sento che dovrei essere in grado di farlo anche con JMP. Qualcuno sa come fare questo?

 

Grazie.