光譜工具描述
Spectral Tools 是以下各方的共同努力@傑里米阿什JMP和@比爾_沃利。 它提供了一些用於分析光譜數據或相關數據(色譜圖等)的便捷功能。 大多數功能已經可以在 JMP 中執行,但目的是簡化流程。 希望這將有助於降低新用戶的進入門檻,並使有經驗的用戶更快地完成日常任務。 看第1部分和第2部分我們的博客描述了光譜分析工作流程。
用法
示例數據:光譜數據集示例馬滕斯等人。肛門化學。2003 年 2 月 1 日;75(3):394-404。
導入光譜:導入光譜時,光譜工具假定每個光譜位於單個目錄中的單獨文件中。
導入光譜 > 導入分隔文本文件:光譜可以位於帶分隔符的文本文件中(例如 .csv 或 .tsv)。光譜工具假定 X 變量位於第一列,Y 變量位於第二列。
導入光譜 > 導入 JCAMP-DX 文件:還支持 JCAMP-DX 文件的最簡單變體。這意味著 JCAMP-DX 文件未經壓縮且具有 XYDATA=(X++(Y..Y)) 變量列表。我還沒有在文件格式的不同變體上對此進行測試。一旦獲得所有者的許可,我計劃在這篇文章中添加一些我測試過的數據。
預處理 > 標準正態變量:使用應用於光譜的標準正態變量創建一個新列。假設您的數據採用堆疊格式。
預處理 > Savtizky-Golay 平滑:啟動圖形生成器,並將 Savitzky-Golay 平滑器應用於每個光譜。 選擇平滑參數(局部寬度),然後使用報告左上角的按鈕為平滑器創建一個新列。假設您的數據採用堆疊格式。僅適用於 JMP 16 及更高版本。
啟動圖形生成器:啟動一個光譜列或兩個光譜列的光譜線圖以進行比較(例如,預處理之前和之後)。 您可能想要使用的一些功能已為您設置。 假設您的數據採用堆疊格式。
看這篇博文用於 Savtizky-Golay 導數過濾器插件和演示用法。
免責聲明
每個啟動對話框中都會出現一個免責聲明。 基本上它說這只是一個原型。這還沒有經過嚴格的測試,並且在錯誤處理方面沒有多大作用。我們不打算提供定期維護或支持,這只是使 JMP 中的光譜分析更加方便的第一步。
話雖這麼說,如果您可以嘗試一下並在評論中或通過消息給我們提供反饋,那就太好了@比爾_沃利。我們可能沒有時間在加載項中實現新功能,但了解您將來希望看到的功能將有助於開發。JMP 願望清單也是提出請求的好地方。

Spectral Tools 是以下各方的共同努力@傑里米阿什JMP和@比爾_沃利。 它提供了一些用於分析光譜數據或相關數據(色譜圖等)的便捷功能。
數據可視化探索性數據分析公用事業回复:光譜工具我忘記了預處理選項:經典的均值居中和縮放有時也很好。 標準化(面積或峰值)也有幫助。
回复:光譜工具@傑里米阿什JMP通過添加參考濃度,我的意思是您將向 Addin 提供一列(或幾列),其中包含您試圖通過其光譜進行分析的化學品等的濃度。 ID,光譜列是一個好的開始,但有時我有多個參考值,並且光譜可能有自己的樣品名稱。 或者,如果我使用濃度作為 ID 列,並且有多個具有相同濃度但不同測量值的光譜......
關於反捲積,我也認為 1 和 2 都會有很大的好處。 當您有時間解析數據或以其他方式排序時,MCR 非常有用,當嘗試解析單個頻譜或(及時)脫節的頻譜時,1 可能會更好。 峰值擬合是處理光譜時的一個大經典。
回复:光譜工具非常感謝,期待看到這一實施
回复:光譜工具@文森佐EPR 光譜的混合建模是我們正在考慮的 2 應用的完美示例。聽到您能夠讓 JMP 通過一些非線性的有根據的猜測來擬合峰值的混合物,這真的很有幫助。
聽起來您認為 1 和 2 都會有用,因為 1 通常會給您有根據的猜測,您需要為 2 找到一個好的解決方案。我知道有人對類似類型的光譜(例如 XRD)進行了建模,並且很難獲得獲得良好擬合所需的有根據的猜測。您經常必須嘗試不同數量的組件、初始化和約束。因此,我對 2 的理解是,製作一般情況下運行良好的東西可能需要豐富的 UI,並且有很多用戶干預的機會。 如果您有不同的感覺,請告訴我們。
我們絕對有興趣使 1 和 2 更加用戶友好,並且很高興了解您的用例。
聽到您的 MCR 用例也很有趣,因為其他用戶也請求了這一點,所以我會將其添加到我們的請求記錄中!
非常感謝您不斷提出建議!
回复:光譜工具嗨傑里米,
過去,我曾在 1) 和 2) 之間分析過 EPR 譜。我使用固定數量(先驗定義)的高斯或洛倫茲函數來擬合曲線。 JMP 表現良好,擬合穩定,符合一些有根據的初步猜測。
我還擬合了 SAXS 和 UV VIS 曲線,但對於那些混合物模型並不是真正有用,我使用 PCA 分解曲線作為第一步,我正在創建更好的分解以使用多元曲線分辨率擬合動力學模型,但是後面的步驟在 JMP 中是不可能的。
一般來說,化學計量學是一個非常有趣的領域,有許多可用的方法和有趣的應用。我對分析不同溫度和時間產生的一系列光譜特別感興趣,並試圖創建贗動力學模型,了解有多少獨立現象同時發生。
回复:光譜工具@費利@文森佐我能否澄清一下您在反捲積方面的需求?這通常指的是 1) 檢測峰併計算峰參數(例如峰面積),或 2) 將成熟的混合物模型擬合到光譜並估計基礎混合物成分。2 將更具挑戰性,並且在其他軟件中通常是一個乏味的過程,因為它需要在混合擬合器中對參數進行大量調整。但很高興知道是否有很多用戶對此感興趣......
回复:光譜工具@費利感謝您的反饋。 您對我們改進工作流程的任何想法都會有所幫助!
減去參考光譜很容易添加為插件中的預處理選項,因此我將嘗試盡快解決這個問題。
我會將您關於 PLS 的其他建議轉達給開發。我們一直在考慮做類似的事情。
不過,我不確定我是否理解你最後的請求。您能否澄清一下在光譜中添加參考濃度的含義?
回复:光譜工具最近使用 SpectralTools 時(現在很有趣,謝謝!), 我缺少兩個功能:
- 輕鬆減去參考光譜(例如水)
- 我喜歡直接從光譜跳到 PLS。 不幸的是,與 FDE 不同,PLS 僅適用於寬表格式,不適用於堆疊表格式。 一個創建正確的非堆疊格式的按鈕會很好
將參考濃度添加到光譜(PLS 中的 y 變量)的可能性也很好
回复:光譜工具@喬拉恩很抱歉回复延遲。我假設數據保存在分隔文本文件中,例如 csv?對於分隔文本文件,光譜工具只是為多文件導入器提供了一個簡化的界面,您應該能夠使用它來完成您的任務。您會嘗試以下操作嗎:
1. 轉到文件 >> 導入多個文件。
2. 轉至文件目錄並選擇您要導入的文件。
3. 如果您需要文件名列,請選中添加文件名列。
4. 進入設置。在 had 標題部分。 將第一個數據行設置為 38。標題行位於第 37 行,並且是一行。
5. 單擊“導入”。
這個過程在我剛剛模擬的測試數據集中對我有用。將此選項添加到插件中應該很容易,所以如果這對您有用,我會繼續這樣做。感謝您的請求和您需要的清晰示例!
回复:光譜工具在導入文件夾中的文件時,您能否為我們提供選項,以選擇哪一行將啟動 X 和 Y 變量的數據?
我們的 FTIR 原始數據格式的光譜數據有 37 行和 2 列的文件描述。 因此 Column#1 將具有字符標籤,Column#2 將具有字符和數字的混合值。 此後,從第 38 行到第 1 列和第 2 列的所有行都將具有科學數字格式的數字。
那麼換句話來說,我們可以在導入時截斷特定行號以上的所有數據以及包括文件名在內的堆棧數據嗎?
下面是一個例子。
| RES | 4 |
| 光圈 | 打開 |
| 光束 | INT |
| 乙二胺四乙酸 | INT1 |
| 篩選 | 1.2 |
| 靈敏度 | 1 |
| SYM | SYM |
| 統一DR | 2 |
| 掃描 | 64 |
| X軸標籤 | 波數 |
| Y軸標籤 | 吸光度 |
| 標題 | 吸光度 |
| 點分離 | 1.93E+00 |
| 起始點編號 | 207 |
| 山頂位置 | 3555 |
| X標籤 | 20402 |
| Y標籤 | 20502 |
| 文件類型 | 20602 |
| 顯示方向 | 20300 |
| 峰值方向 | 20312 |
| X 位置(毫米) | 0 |
| Y位置(毫米) | 0 |
| 半徑(毫米) | 0 |
| θ(度) | 90 |
| 站點編號 | 1 |
| 時間 | 06302021_155524 |
| 食譜 | 阿斯達德薩德 |
| 背景 | |
| 掃描速度(kHz) | 5 |
| 基線法 | 局部/分段/線性 |
| 使用平滑 | 錯誤的 |
| 平滑法 | 移動平均線 |
| 平滑窗口長度 | 3 |
| 平滑多項式階數 | 2 |
| 使用大氣補償 | 真的 |
| CO2 參考光譜 | 參考SpectrumCO2_20210617T084605.csv |
| H2O 參考光譜 | 參考SpectrumH2O_20210617T084605.csv |
| 波數 | 吸光度 |
| 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 |
回复:光譜工具@文森佐同意。 光譜反捲積會非常漂亮。
回复:光譜工具@文森佐已註明感謝。這些是我們正在尋找的請求類型!
回复:光譜工具對於構建一些光譜數據反捲積能力也很有用
回复:光譜工具@費利,附加的更新應該適用於 15.2。 請注意,Savitsky-Golay 平滑僅在 16 中可用。我通過 JMP 14 測試了該插件的向後兼容性。謝謝!
回复:光譜工具謝謝@費利。嗯,這不太優雅,是嗎?看起來插件中有 JSL 依賴於 16。 沒想到16還沒發貨。我相信它應該在三月下旬上市。我正在努力使其向後兼容 15.2。我希望盡快修復。
回复:光譜工具謝謝兩位! 我總是缺少更好的光譜分析工具。
不幸的是,嘗試將啟動圖形生成器與示例數據一起使用會導致我的 JMP 15.2 崩潰


回覆:光譜工具我在將拉曼光譜導入為文字檔案並在 JMP 中進行光譜分析時遇到問題。 我已經能夠使用功能數據瀏覽器來繪製和執行基線校正。 然而,所有這些都是在無法將波數添加到圖中的情況下完成的。 我正在考慮在 matlab 中做一些這樣的事情,但我覺得我也應該能夠用 JMP 來做。有誰知道如何做到這一點?
謝謝。