光谱工具描述
Spectral Tools 是以下各方的共同努力@杰里米阿什JMP和@比尔_沃利。 它提供了一些用于分析光谱数据或相关数据(色谱图等)的便捷功能。 大多数功能已经可以在 JMP 中执行,但目的是简化流程。 希望这将有助于降低新用户的进入门槛,并使有经验的用户更快地完成日常任务。 看第1部分和第2部分我们的博客描述了光谱分析工作流程。
用法
示例数据:光谱数据集示例马滕斯等人。肛门化学。2003 年 2 月 1 日;75(3):394-404。
导入光谱:导入光谱时,光谱工具假定每个光谱位于单个目录中的单独文件中。
导入光谱 > 导入分隔文本文件:光谱可以位于带分隔符的文本文件中(例如 .csv 或 .tsv)。光谱工具假定 X 变量位于第一列,Y 变量位于第二列。
导入光谱 > 导入 JCAMP-DX 文件:还支持 JCAMP-DX 文件的最简单变体。这意味着 JCAMP-DX 文件未经压缩且具有 XYDATA=(X++(Y..Y)) 变量列表。我还没有在文件格式的不同变体上对此进行测试。一旦获得所有者的许可,我计划在这篇文章中添加一些我测试过的数据。
预处理 > 标准正态变量:使用应用于光谱的标准正态变量创建一个新列。假设您的数据采用堆叠格式。
预处理 > Savtizky-Golay 平滑:启动图形生成器,并将 Savitzky-Golay 平滑器应用于每个光谱。 选择平滑参数(局部宽度),然后使用报告左上角的按钮为平滑器创建一个新列。假设您的数据采用堆叠格式。仅适用于 JMP 16 及更高版本。
启动图形生成器:启动一个光谱列或两个光谱列的光谱线图以进行比较(例如,预处理之前和之后)。 您可能想要使用的一些功能已为您设置。 假设您的数据采用堆叠格式。
看这篇博文用于 Savtizky-Golay 导数过滤器插件和演示用法。
免责声明
每个启动对话框中都会出现一个免责声明。 基本上它说这只是一个原型。这还没有经过严格的测试,并且在错误处理方面没有多大作用。我们不打算提供定期维护或支持,这只是使 JMP 中的光谱分析更加方便的第一步。
话虽这么说,如果您可以尝试一下并在评论中或通过消息给我们提供反馈,那就太好了@比尔_沃利。我们可能没有时间在加载项中实现新功能,但了解您将来希望看到的功能将有助于开发。JMP 愿望清单也是提出请求的好地方。

Spectral Tools 是以下各方的共同努力@杰里米阿什JMP和@比尔_沃利。 它提供了一些用于分析光谱数据或相关数据(色谱图等)的便捷功能。
数据可视化探索性数据分析公用事业回复:光谱工具我忘记了预处理选项:经典的均值居中和缩放有时也很好。 标准化(面积或峰值)也有帮助。
回复:光谱工具@杰里米阿什JMP通过添加参考浓度,我的意思是您将向 Addin 提供一列(或几列),其中包含您试图通过其光谱进行分析的化学品等的浓度。 ID,光谱列是一个好的开始,但有时我有多个参考值,并且光谱可能有自己的样品名称。 或者,如果我使用浓度作为 ID 列,并且有多个具有相同浓度但不同测量值的光谱......
关于反卷积,我也认为 1 和 2 都会有很大的好处。 当您有时间解析数据或以其他方式排序时,MCR 非常有用,当尝试解析单个频谱或(及时)脱节的频谱时,1 可能会更好。 峰值拟合是处理光谱时的一个大经典。
回复:光谱工具非常感谢,期待看到这一实施
回复:光谱工具@文森佐EPR 光谱的混合建模是我们正在考虑的 2 应用的完美示例。听到您能够让 JMP 通过一些非线性的有根据的猜测来拟合峰值的混合物,这真的很有帮助。
听起来您认为 1 和 2 都会有用,因为 1 通常会给您有根据的猜测,您需要为 2 找到一个好的解决方案。我知道有人对类似类型的光谱(例如 XRD)进行了建模,并且很难获得获得良好拟合所需的有根据的猜测。您经常必须尝试不同数量的组件、初始化和约束。因此,我对 2 的理解是,制作一般情况下运行良好的东西可能需要丰富的 UI,并且有很多用户干预的机会。 如果您有不同的感觉,请告诉我们。
我们绝对有兴趣使 1 和 2 更加用户友好,并且很高兴了解您的用例。
听到您的 MCR 用例也很有趣,因为其他用户也请求了这一点,所以我会将其添加到我们的请求记录中!
非常感谢您不断提出建议!
回复:光谱工具嗨杰里米,
过去,我曾在 1) 和 2) 之间分析过 EPR 谱。我使用固定数量(先验定义)的高斯或洛伦兹函数来拟合曲线。 JMP 表现良好,拟合稳定,符合一些有根据的初步猜测。
我还拟合了 SAXS 和 UV VIS 曲线,但对于那些混合物模型并不是真正有用,我使用 PCA 分解曲线作为第一步,我正在使用多元曲线分辨率创建更好的分解来拟合动力学模型,但是后面的步骤在 JMP 中是不可能的。
一般来说,化学计量学是一个非常有趣的领域,有许多可用的方法和有趣的应用。我对分析不同温度和时间产生的一系列光谱特别感兴趣,并试图创建赝动力学模型,了解有多少独立现象同时发生。
回复:光谱工具@费利@文森佐我能否澄清一下您在反卷积方面的需求?这通常指的是 1) 检测峰并计算峰参数(例如峰面积),或 2) 将成熟的混合物模型拟合到光谱并估计基础混合物成分。2 将更具挑战性,并且在其他软件中通常是一个乏味的过程,因为它需要在混合拟合器中对参数进行大量调整。但很高兴知道是否有很多用户对此感兴趣......
回复:光谱工具@费利感谢您的反馈。 您对我们改进工作流程的任何想法都会有所帮助!
减去参考光谱很容易添加为插件中的预处理选项,因此我将尝试尽快解决这个问题。
我会将您关于 PLS 的其他建议转达给开发。我们一直在考虑做类似的事情。
不过,我不确定我是否理解你最后的请求。您能否澄清一下在光谱中添加参考浓度的含义?
回复:光谱工具最近使用 SpectralTools 时(现在很有趣,谢谢!), 我缺少两个功能:
- 轻松减去参考光谱(例如水)
- 我喜欢直接从光谱跳到 PLS。 不幸的是,与 FDE 不同,PLS 仅适用于宽表格式,不适用于堆叠表格式。 一个创建正确的非堆叠格式的按钮会很好
将参考浓度添加到光谱(PLS 中的 y 变量)的可能性也很好
回复:光谱工具@乔拉恩很抱歉回复延迟。我假设数据保存在分隔文本文件中,例如 csv?对于分隔文本文件,光谱工具只是为多文件导入器提供了一个简化的界面,您应该能够使用它来完成您的任务。您会尝试以下操作吗:
1. 转到文件 >> 导入多个文件。
2. 转至文件目录并选择您要导入的文件。
3. 如果您需要文件名列,请选中添加文件名列。
4. 进入设置。在 had 标题部分。 将第一个数据行设置为 38。标题行位于第 37 行,并且是一行。
5. 单击“导入”。
这个过程在我刚刚模拟的测试数据集中对我有用。将此选项添加到插件中应该很容易,所以如果这对您有用,我会继续这样做。感谢您的请求和您需要的清晰示例!
回复:光谱工具在导入文件夹中的文件时,您能否为我们提供选项,以选择哪一行将启动 X 和 Y 变量的数据?
我们的 FTIR 原始数据格式的光谱数据有 37 行和 2 列的文件描述。 因此 Column#1 将具有字符标签,Column#2 将具有字符和数字的混合值。 此后,从第 38 行到第 1 列和第 2 列的所有行都将具有科学数字格式的数字。
那么换句话来说,我们可以在导入时截断特定行号以上的所有数据以及包括文件名在内的堆栈数据吗?
下面是一个例子。
| RES | 4 |
| 光圈 | 打开 |
| 光束 | INT |
| 乙二胺四乙酸 | INT1 |
| 筛选 | 1.2 |
| 灵敏度 | 1 |
| SYM | SYM |
| 统一DR | 2 |
| 扫描 | 64 |
| X轴标签 | 波数 |
| Y轴标签 | 吸光度 |
| 标题 | 吸光度 |
| 点分离 | 1.93E+00 |
| 起始点编号 | 207 |
| 山顶位置 | 3555 |
| X标签 | 20402 |
| Y标签 | 20502 |
| 文件类型 | 20602 |
| 显示方向 | 20300 |
| 峰值方向 | 20312 |
| X 位置(毫米) | 0 |
| Y位置(毫米) | 0 |
| 半径(毫米) | 0 |
| θ(度) | 90 |
| 站点编号 | 1 |
| 时间 | 06302021_155524 |
| 食谱 | 阿斯达德萨德 |
| 背景 | |
| 扫描速度(kHz) | 5 |
| 基线法 | 局部/分段/线性 |
| 使用平滑 | 错误的 |
| 平滑法 | 移动平均线 |
| 平滑窗口长度 | 3 |
| 平滑多项式阶数 | 2 |
| 使用大气补偿 | 真的 |
| CO2 参考光谱 | 参考SpectrumCO2_20210617T084605.csv |
| H2O 参考光谱 | 参考SpectrumH2O_20210617T084605.csv |
| 波数 | 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:光谱工具@文森佐同意。 光谱反卷积会非常漂亮。
回复:光谱工具@文森佐已注明感谢。这些是我们正在寻找的请求类型!
回复:光谱工具对于构建一些光谱数据反卷积能力也很有用
回复:光谱工具@费利,附加的更新应该适用于 15.2。 请注意,Savitsky-Golay 平滑仅在 16 中可用。我通过 JMP 14 测试了该插件的向后兼容性。谢谢!
回复:光谱工具谢谢@费利。嗯,这不太优雅,是吗?看起来插件中有 JSL 依赖于 16。 没想到16还没发货。我相信它应该在三月下旬上市。我正在努力使其向后兼容 15.2。我希望尽快修复。
回复:光谱工具谢谢两位! 我总是缺少更好的光谱分析工具。
不幸的是,尝试将启动图形生成器与示例数据一起使用会导致我的 JMP 15.2 崩溃


回复:光谱工具我在将拉曼光谱导入为文本文件并在 JMP 中进行光谱分析时遇到问题。 我已经能够使用功能数据浏览器来绘制和执行基线校正。 然而,所有这些都是在无法将波数添加到图中的情况下完成的。 我正在考虑在 matlab 中做一些这样的事情,但我觉得我也应该能够用 JMP 来做。有谁知道如何做到这一点?
谢谢。