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Chemistry

फ्रैंक-कॉन्डन लाइनशेप विश्लेषण और रंग विश्लेषण के माध्यम से वर्णक्रमीय डेटा को बढ़ाने के लिए एक अनुप्रयोग के रूप में एआरएल स्पेक्ट्रल फिटिंग

Published: August 19, 2021 doi: 10.3791/62425
Automatic Translation
1,2, 1, 1
1DEVCOM Army Research Laboratory (ARL), 2Department of Chemistry, State University of New York at Buffalo

Summary

यह प्रोटोकॉल उत्सर्जन स्पेक्ट्रा के फ्रैंक-कॉन्डन लाइनशेप एनालिसिस (एफसीएलएसए) का परिचय देता है और एआरएल स्पेक्ट्रल फिटिंग सॉफ्टवेयर के उपयोग के लिए एक ट्यूटोरियल के रूप में कार्य करता है। ओपन-सोर्स सॉफ्टवेयर उत्तेजित राज्य ऊर्जा गणना, सीआईई रंग समन्वय निर्धारण और एफसीएलएसए सहित उत्सर्जन स्पेक्ट्रा के उन्नत विश्लेषण करने का एक आसान और सहज तरीका प्रदान करता है।

Abstract

एआरएल स्पेक्ट्रल फिटिंग एप्लिकेशन सीआईई रंग समन्वय निर्धारण और बुनियादी वर्णक्रमीय प्रसंस्करण के अलावा, वर्णक्रमीय डेटा पर फ्रैंक-कॉन्डन लाइनशेप विश्लेषण (एफसीएलएसए) करने के लिए एक मुफ्त, सार्वजनिक रूप से सुलभ और पूरी तरह से पारदर्शी विधि प्रदान करता है। जबकि कुछ विशेषताएं वाणिज्यिक सॉफ्टवेयर में या अकादमिक अनुसंधान समूहों द्वारा बनाए गए कार्यक्रमों में पाई जा सकती हैं, हमारा मानना है कि एआरएल स्पेक्ट्रल फिटिंग एकमात्र ऐसा अनुप्रयोग है जिसमें उपरोक्त सभी तीन विशेषताएं हैं।

यह कार्यक्रम किसी भी कोडिंग ज्ञान या मालिकाना सॉफ्टवेयर की आवश्यकता के बिना एक औसत प्रयोगशाला शोधकर्ता द्वारा उपयोग के लिए एक स्टैंडअलोन, जीयूआई-आधारित एप्लिकेशन के रूप में अभिप्रेत है। एआरएल गिटहब पर होस्ट किए गए स्टैंडअलोन निष्पादन योग्य के अलावा, संबंधित MATLAB फाइलें उपयोग और आगे के विकास के लिए उपलब्ध हैं।

एफसीएलएसए ल्यूमिनेसेंस स्पेक्ट्रा में पाई जाने वाली जानकारी को बढ़ाता है, जो एक फोटोलुमिनेसेंट प्रजाति के जमीन और उत्तेजित राज्यों के बीच संबंधों में सार्थक अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। यह अंतर्दृष्टि एक समीकरण के दो संस्करणों (मोड) के साथ स्पेक्ट्रा मॉडलिंग द्वारा प्राप्त की जाती है जो चार या छह मापदंडों की विशेषता है, जो इस बात पर निर्भर करता है कि किस मोड का उपयोग किया जाता है। एक बार अनुकूलित होने के बाद, इन मापदंडों में से प्रत्येक के मूल्य का उपयोग अणु में अंतर्दृष्टि प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है, साथ ही आगे का विश्लेषण करने के लिए (उदाहरण के लिए, उत्तेजित-राज्य अणु की मुक्त ऊर्जा सामग्री)। यह एप्लिकेशन आयातित डेटा की आसान बाय-हैंड फिटिंग के लिए उपकरण प्रदान करता है, साथ ही इस फिट-नम कम से कम-वर्ग फिटिंग को अनुकूलित करने के लिए दो तरीके प्रदान करता है, जो लेवेनबर्ग-मार्क्वार्ड एल्गोरिदम द्वारा संचालित है, और नेल्डर-मीड सिम्प्लेक्स एल्गोरिदम का उपयोग करके व्युत्पन्न-मुक्त फिटिंग है। इसके अलावा, नमूना रंग का अनुमान सीआईई और आरजीबी निर्देशांक में किया और रिपोर्ट किया जा सकता है।

Introduction

फोटोलुमिनेसेंस माप, जिसमें प्रतिदीप्ति और फॉस्फोरेसेंस स्पेक्ट्रा दोनों शामिल हैं, व्यापक रूप से विभिन्न शैक्षणिक क्षेत्रों और औद्योगिक अनुप्रयोगोंमें उपयोग किए जाते हैं। जटिल और मूल्यवान लक्ष्य अणुओं 2,3,4 के उत्पादन के लिए कार्बनिक संश्लेषण में फोटोकैटलिस्ट का तेजी से उपयोग किया जाता है। फोटोकैटलिस्ट के ऊर्जावान को निर्धारित करने के लिए, उत्तेजित राज्य ऊर्जा को नियमित रूप से उत्सर्जन स्पेक्ट्रा का उपयोग करके अनुमानित किया जाता है। कार्बनिक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (ओएलईडी) ल्यूमिनोफोरस जैसे नवीन प्रकाश सामग्री के विकास के लिए आवश्यक है कि देखे गए रंग उत्पादन की विशेषता हो और 5,6 की रिपोर्ट की जाए। कमीशन इंटरनेशनल डी एल'एक्लेयरेज (सीआईई) रंग निर्देशांक नियमित रूप से इस उद्देश्य के लिए उपयोग किएजाते हैं।

एआरएल स्पेक्ट्रल फिटिंग एप्लिकेशन का उद्देश्य सार्थक विश्लेषण के माध्यम से वर्णक्रमीय डेटा को बढ़ाने के लिए एक त्वरित और आसान तरीका प्रदान करना है जो उपयोग में आसानी और उपलब्धता (https://github.com/USArmyResearchLab/ARL_Spectral_Fitting) दोनों के संदर्भ में व्यापक रूप से सुलभ है। यह सॉफ्टवेयर उपयोगकर्ता के लिए स्वचालित रूप से कई नियमित वर्णक्रमीय प्रसंस्करण कार्य करता है, जिसमें डेटा सामान्यीकरण और तरंग दैर्ध्य, λ और वेवनंबर के बीच रूपांतरण शामिल है, Equation 1उपयुक्त तीव्रता स्केलिंग के साथ इकाइयाँ जैसा किनीचे दिए गए समीकरण में दिखाया गया है। सॉफ्टवेयर विभिन्न प्रकार के इनपुट और आउटपुट फ़ाइल प्रारूपों को संभालने में सक्षम है। सॉफ्टवेयर का उपयोग करके कई उन्नत विश्लेषण आसानी से किए जाते हैं जैसे सीआईई और क्रोमैटिकिटी निर्देशांक की गणना, रंग भविष्यवाणी, विभिन्न इकाइयों में उत्तेजित राज्य मुक्त ऊर्जा (एजीईएस) का निर्धारण, और एफसीएलएसए पैरामीटर8 के निर्धारण के लिए एफसीएलएसए।

Equation 2

एक ग्राफिकल यूजर इंटरफेस (जीयूआई) -आधारित एप्लिकेशन का पीछा किया गया था क्योंकि यह किसी भी शोधकर्ता को इस विश्लेषण को करने की अनुमति देता है और कंप्यूटर विज्ञान के पृष्ठभूमि ज्ञान की आवश्यकता नहीं होती है। यह आवेदन MATLAB में लिखा गया था, अपने App Designer उपकरण का उपयोग कर. एआरएल स्पेक्ट्रल फिटिंग के बाहर, फ्रैंक-कॉन्डन लाइनशेप विश्लेषण करने के लिए डिज़ाइन किए गए एप्लिकेशन का सार्वजनिक रूप से सुलभ कार्यान्वयन ढूंढना व्यावहारिक रूप से असंभव है। ऐसा इसलिए है क्योंकि अनुसंधान समूह सार्वजनिक रूप से अपने कार्यान्वयन को जारी नहीं करते हैं, इसके बजाय उन्हें मालिकाना रखना पसंद करते हैं।

फ्रैंक-कॉन्डन लाइनशेप एनालिसिस (एफसीएलएसए) का उपयोग अक्सर नए यौगिकों के फोटोफिजिकल लक्षण वर्णन में किया जाता है क्योंकि यह अणु 9,10,11,12,13,14 के बारे में समृद्ध जानकारी देता है। चार मापदंडों में से प्रत्येक (छह यदि डबल मोड में हैं) अणु की उत्तेजित स्थिति के बारे में जानकारी देता है। ऊर्जा मात्रा, या 0-0 ऊर्जा अंतर, (ई0) अणु के जमीन और उत्तेजित अवस्थाओं के शून्य ऊर्जा स्तर में अंतर है। आधी अधिकतम (Δv1/2)  पर पूर्ण चौड़ाई अलग-अलग वाइब्रोनिक लाइनों की चौड़ाई के बारे में सूचित करती है। इलेक्ट्रॉन-कंपन युग्मन स्थिरांक, या हुआंग-रीस कारक, (एस) अणु 15 के जमीन और उत्तेजित राज्यों के बीच संतुलन विस्थापन के आधार पर एकआयामहीन गणना है। अंत में, क्वांटम स्पेसिंग पैरामीटर (5) कंपन मोड के बीच की दूरी है जो एक अणु के गैर-विकिरण क्षय को नियंत्रित करता है।

एकल और डबल मोड एफसीएलएसए के लिए समीकरण निम्नानुसार हैं:

Equation 3
Equation 4

जहां पैरामीटर पहले परिभाषित किए गए हैं। डबल मोड समीकरण में, S और y को मध्यम (M) और निम्न (L) ऊर्जा शब्दों में विभाजित किया जाता है। Equation 5 तरंग संख्या v 10,16,17,18 पर तीव्रता है। दोनों समीकरणों में, एन = 5 के डिफ़ॉल्ट मान के साथ एन क्वांटम स्तरों पर योग किया जाता है, जैसा कि आमतौर पर साहित्य11 में उपयोग किया जाता है, लेकिन सेटिंग्स के तहत एआरएल स्पेक्ट्रल फिटिंग सॉफ्टवेयर में किसी भी पूर्णांक को निर्दिष्ट किया जा सकता | फिट।

Protocol

1. डेटा आयात

  1. डेटा आयात करने के लिए, डेटा आयात करें बटन दबाएँ . आयात किए जा रहे स्पेक्ट्रम के प्रकार का चयन करें- या तो उत्तेजना या उत्सर्जन।
    1. एक बार स्पेक्ट्रम प्रकार चुने जाने के बाद, सुनिश्चित करें कि MATLAB फ़ाइल एक्सप्लोरर दिखाई देगा। इस विंडो से, इच्छित फ़ाइल का चयन करें और खोलें दबाएँ. समर्थित फ़ाइल प्रकारों में .TXT शामिल हैं, . सीएसवी, .XLS, और । .XLSX।
      नोट: आयातित डेटा प्लॉट करने से पहले कुछ डेटा प्रोसेसिंग स्वचालित रूप से की जाती है। इसमें शामिल हैं: एक्स-अक्ष इकाइयों (तरंग संख्या या तरंग दैर्ध्य) का पता लगाना और यदि उपयुक्त हो तो वेवनंबर में रूपांतरण; उच्चतम शिखर की तीव्रता सामान्यीकरण 1; ऊर्जा मात्रा की गणना, यदि उपयुक्त हो; और क्वांटम स्पेसिंग का अनुमान। इन मूल्यों की गणना उच्चतम ऊर्जा शिखर के तरंग संख्या मूल्य को सौंपी गई ऊर्जा मात्रा और विकिनल चोटियों के बीच औसत दूरी के आधार पर क्वांटम स्पेसिंग के साथ पता लगाए गए डेटा चोटियों के आधार पर की जाती है, जिसके लिए कम से कम दो चोटियों का पता लगाने की आवश्यकता होती है।
  2. किसी भी पूर्व-पैक किए गए नमूना स्पेक्ट्रा को लोड करने के लिए, वांछित स्पेक्ट्रम के अनुरूप बटन दबाएं, जो इन्फो | के तहत पाया गया है नमूना स्पेक्ट्रा। नौ नमूना स्पेक्ट्रा एप्लिकेशन के साथ पूर्व-पैक किए गए आते हैं।
  3. एक समय में एक से अधिक स्पेक्ट्रम लोड और प्लॉट करने के लिए, चेक बॉक्स को सक्रिय करें सेटिंग्स के तहत अक्षों पर कई डेटा स्पेक्ट्रा की अनुमति दें | जनरल | चित्र सेटिंग्स.
  4. वर्तमान में सक्रिय होने की तुलना में एक अलग लोडेड स्पेक्ट्रम का चयन करने के लिए, सिलेक्ट स्पेक्ट्रम टू फिट बटन दबाएं और फिर नए दिखाई देने वाले सेलेक्ट स्पेक्ट्रम पैनल पर दिखाई गई सूची से वांछित स्पेक्ट्रम चुनें।

2. डेटा प्रोसेसिंग

नोट: उपयोगकर्ता फिटिंग प्रक्रिया से पहले डेटा प्रोसेसिंग करना चाह सकता है। उपलब्ध प्रक्रियाओं में शामिल हैं:

  1. सामान्यीकरण के आधार के रूप में कार्य करने के लिए एक शिखर का चयन: तीव्रता सामान्यीकरण के आधार के रूप में कार्य करने के लिए एक शिखर का चयन करने के लिए, सेटिंग्स के तहत पाए गए सामान्यीकरण के लिए शिखर का चयन करें बटन दबाएं | जनरल। स्क्रीन पर दिखाए गए निर्देशों का पालन करें। तीव्रता सामान्यीकरण के लिए डिफ़ॉल्ट शिखर आयात के दौरान पाया जाने वाला उच्चतम तीव्रता शिखर है।
  2. एक्स-अक्ष इकाइयों के बीच रूपांतरण: तरंग संख्या (सेमी -1) और तरंग दैर्ध्य (एनएम) के बीच एक्स-अक्ष की इकाइयों को बदलने के लिए, सेटिंग्स | के तहत पाए गए स्लाइडर को टॉगल करें वांछित मोड ( या तो वेवनंबर या तरंगदैर्ध्य) के लिए एक्स-एक्सिस। ऊपर दिए गए समीकरण का उपयोग करके सभी लोडेड स्पेक्ट्रा के लिए तीव्रता के साथ-साथ एक्स-अक्ष इकाइयों को समायोजित किया जाएगा।
  3. एक्स-अक्ष श्रेणी को मैन्युअल रूप से बाधित करने के लिए, मैन्युअल रूप से एक्स-अक्ष समायोजित करें और सेटिंग्स | के तहत सीमाएं फिट करें एक्स-एक्सिस। फिर, एक्स-अक्ष श्रेणी निर्दिष्ट करने के लिए प्रकट नियंत्रणों का उपयोग करें। डिफ़ॉल्ट रूप से, एप्लिकेशन स्वचालित रूप से सभी लोड किए गए डेटा बिंदुओं को फिट करने के लिए एक्स-एक्सिस रेंज का विस्तार और अनुबंध करेगा।
  4. वैकल्पिक ई0 गणना विधियाँ: ऊर्जा मात्रा के लिए एक वैकल्पिक गणना विधि का चयन करने के लिए, सेटिंग्स | के तहत पाई जाने वाली वांछित विधि का चयन करें फिट। डिफ़ॉल्ट विधि पूर्ण FCLSA फिट है। किसी अन्य विधि में बदलने के लिए, संबंधित रेडियल बटन का चयन करें और ऑनस्क्रीननिर्देशों 19 का पालन करें।

3. मैनुअल फिटिंग

नोट: स्पेक्ट्रम में दिखाई देने वाली संरचना की मात्रा के आधार पर, अनुकूलन से पहले उपयुक्त अनुमानों के साथ फिटिंग मापदंडों को शुरू करना अत्यधिक फायदेमंद हो सकता है। यह आरंभ अनुकूलन के लिए आवश्यक समय को कम कर सकता है और यह सुनिश्चित करने में मदद करता है कि अनुकूलन द्वारा लौटाए गए मूल्य स्पेक्ट्रम के लिए यथार्थवादी हैं।

  1. प्लॉट फिट फ़ंक्शन बटन दबाकर फिट फ़ंक्शन को इसके वर्तमान पैरामीटर मानों के साथ प्लॉट करें ।
  2. मोटे और ठीक समायोजन बटन, स्लाइडर और संपादन फ़ील्ड के संयोजन का उपयोग करके, लोड किए गए डेटा के लिए फिट की अच्छाई बढ़ाने के लिए पैरामीटर मानों को समायोजित करें। डिफ़ॉल्ट रूप से, निर्धारण गुणांक (आर2) ग्राफ के ऊपरी-बाएं कोने में प्रदर्शित होता है। पैरामीटर मानों की पसंद का मार्गदर्शन करने के लिए फिट की अच्छाई के मात्रात्मक माप के रूप में इसका उपयोग करें।
    नोट: क्योंकि ऊर्जा मात्रा (ई0) और क्वांटम स्पेसिंग (0) की गणना डेटा आयात पर आवेदन द्वारा की जाती है, इसलिए यह अनुशंसा की जाती है कि इन मानों को हाथ से फिट करते समय स्थिर या न्यूनतम रूप से भिन्न रखा जाए।
  3. डिफ़ॉल्ट रूप से, यह एप्लिकेशन एकल मोड फ्रैंक-कॉन्डन लाइनशेप विश्लेषण सूत्र का उपयोग करता है क्योंकि यह कमरे के तापमान स्पेक्ट्रा के लिए सबसे अधिक प्रासंगिक है। यदि वांछित हो, जैसे कि 77 K स्पेक्ट्रा फिट करते समय, सेटिंग्स में एकल और डबल मोड के बीच टॉगल | फिट।
    नोट: फ्री-फ्लोटिंग पैरामीटर मानों की बढ़ती संख्या के कारण एकल मोड के विपरीत डबल मोड में फिट होने पर ओवरपैरामीटराइजेशन एक बड़ा मुद्दा बन जाता है। व्यापक, संरचनाहीन उत्सर्जन स्पेक्ट्रा फिटिंग एल्गोरिदम के लिए सबसे बड़ा मुद्दा पैदा करता है और इसके परिणामस्वरूप एफसीएलएसए मापदंडों के बीच क्रॉस-सहसंबंध हो सकता है, विशेष रूप से 1/2 और एस के बीच। स्पेक्ट्रा फिट करते समय, यह जरूरी है कि प्राप्त एफसीएलएसए मापदंडों को एक गाइड के रूप में साहित्य वरीयता का उपयोग करके शारीरिक रूप से यथार्थवादी होने के लिए सत्यापित किया जाए।

4. अनुकूलन

  1. संतोषजनक प्रारंभिक पैरामीटर पाए जाने के बाद, आगे अनुकूलन किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, ब्लू ऑप्टिमाइज़ फिट बटन दबाएं । ऑप्टिमाइज़ेशन नए अनुकूलित पैरामीटर मानों के साथ फिट फ़ंक्शन को चलाएगा और फिर से लोड करेगा।
  2. दो अनुकूलन विकल्प प्रदान किए जाते हैं: कम से कम वर्ग और सिम्प्लेक्स विधियां। इन दो विधियों के बीच स्विच करने के लिए, सेटिंग्स | ऑप्टिमाइज़ेशन में वांछित विधि पर टॉगल करें।
  3. यदि वांछित हो, तो सेटिंग्स | अनुकूलन के तहत पाई गई सेटिंग्स का उपयोग करके अनुकूलन विधि को अनुकूलित करें।
    नोट: उपयोगकर्ता को ऑप्टिमाइज़ेशन रूटीन पर नियंत्रण प्रदान करने के लिए, दोनों अनुकूलन विधियों के लिए निम्न अनुकूलन विकल्प संभव हैं:
    1. पैरामीटर के मानों को ठीक करें: ऑप्टिमाइज़ेशन के दौरान पैरामीटर का मान ठीक करने के लिए, वांछित पैरामीटर के अनुरूप संपादन फ़ील्ड में चेक बॉक्स दबाएँ.
    2. ऑप्टिमाइज़ेशन के दौरान पैरामीटर की कस्टम बाउंडिंग: कस्टम बाउंडिंग विकल्पों को प्रकट करने के लिए, ऑप्टिमाइज़ेशन | ऑप्टिमाइज़ेशन में ऑप्टिमाइज़ेशन चेक बॉक्स के दौरान कस्टम पैरामीटर बाउंडिंग की अनुमति दें. ऑप्टिमाइज़ेशन के दौरान पैरामीटर के मान के लिए कस्टम सीमानिर्दिष्ट करने के लिए, वांछित पैरामीटर के अनुरूप संपादन फ़ील्ड के तहत कस्टम सीमा बटन दबाकर प्रकट किए गए नियंत्रणों का उपयोग करें.
    3. ऑप्टिमाइज़ेशन के लिए कस्टम एंड ट्रिगर्स: पुनरावृत्तियों की अधिकतम संख्या, मॉडल मान पर समाप्ति सहिष्णुता, या गुणांक मानों पर समाप्ति सहिष्णुता को समायोजित करने के लिए, ऑप्टिमाइज़ेशन | सेटिंग्स में संबंधित चेक बॉक्स को सक्रिय करें और संबंधित संपादन फ़ील्ड में वांछित मान दर्ज करें।
      नोट: निम्न अनुकूलन केवल न्यूनतम-वर्ग अनुकूलन के लिए उपलब्ध हैं:
    4. अच्छाई-ऑफ-फिट आंकड़े: ऑप्टिमाइज़ेशन पूरा होने के बाद अच्छाई-ऑफ-फिट आंकड़े (निर्धारण का डिग्री-ऑफ-फ्रीडम समायोजित गुणांक, त्रुटि के कारण वर्गों का योग, त्रुटि में स्वतंत्रता की डिग्री, और रूट माध्य वर्ग त्रुटि) प्रदर्शित करने के लिए, सेटिंग्स | ऑप्टिमाइज़ेशन के तहत पाए गए चेक बॉक्स को सक्रिय करें।
    5. मजबूत फिट विकल्प: मजबूत फिट विकल्पों को सक्रिय करने के लिए, सेटिंग्स | ऑप्टिमाइज़ेशन के तहत ड्रॉपडाउन सूची से वांछित मेनू का चयन करें। डिफ़ॉल्ट रूप से, यह विकल्प बंद है। यदि वांछित हो, तो कम से कम निरपेक्ष अवशिष्ट या बिस्वर्ग भार फिटिंग को सक्रिय करें, जो आउटलायर डेटा बिंदुओं को कम वजन देते हैं।
    6. थ्रेशोल्ड डेटा भार: एक सीमा तीव्रता से ऊपर डेटा बिंदुओं को अधिमानतः तौलने के लिए, एक सीमा के रूप में कार्य करने के लिए एक तीव्रता चुनें और उस सीमा से ऊपर के सभी बिंदुओं पर लागू करने के लिए एक वजन गुणक चुनें। डिफ़ॉल्ट रूप से, यह विकल्प चालू है, और दहलीज और वजन गुणक क्रमशः 0.1 और 1.2 पर सेट हैं। ये विकल्प सेटिंग्स | डेटा वेटिंग में उपलब्ध हैं।
    7. एक्सट्रेमा डेटा भार: स्थानीय एक्सट्रेमा (चोटियों और घाटियों) के आसपास के डेटा बिंदुओं को अधिमान्य रूप से वजन करने के लिए, अधिमान्य भार को लागू करने के लिए प्रत्येक एक्सट्रेम के आसपास डेटा बिंदुओं की संख्या का चयन करें, साथ ही उन बिंदुओं के लिए वजन गुणक क्या होना चाहिए। ये बिंदु अधिक सुविधा संपन्न हैं क्योंकि वे सीधे फिट किए गए मापदंडों से जुड़े हैं। सेटिंग्स | डेटा वेटिंग के तहत एक्सट्रेमा डेटा वेटिंग सेटिंग्स देखें जो डिफ़ॉल्ट सेटिंग के रूप में सेट है, और बिंदुओं और वजन गुणक की संख्या क्रमशः 5 और 5 पर सेट की गई है। अधिमान्य भारांक में किन डेटा बिंदुओं का उपयोग किया जाता है, यह देखने के लिए, मुख्य डेटा बिंदुओं को भरें का चयन करें.

5. क्रोमैटिकिटी और मुक्त ऊर्जा गणना

  1. सुनिश्चित करें कि अतिरिक्त गणना के लिए आगे बढ़ने से पहले डेटा का अनुकूलित फिट और संबंधित पैरामीटर मान संतोषजनक हैं। इन परिकलनों को करने के लिए, गणना फलक के निचले भाग में स्थित परिकलित करें बटन दबाएँ.
    नोट: पहला मूल्य लौटा, जिसे 3जी ईएस (सेमी -1) लेबल किया गया है, नीचे दिखाए गए समीकरण का उपयोग करके गणना की गई उत्तेजित अवस्था की मुक्त ऊर्जा है। इस मान के लिए डिफ़ॉल्ट इकाई व्युत्क्रम सेंटीमीटर (सेमी -1) है, लेकिन इलेक्ट्रॉनवोल्ट (ईवी) और जूल (जे) की इकाइयां भी उपलब्ध हैं। उत्तेजित अवस्था की मुक्त ऊर्जा की गणना समीकरण द्वारा दी गई है
    Equation 6
    1. इकाई बदलने के लिए, सेटिंग | परिकलन के अंतर्गत पाए गए ड्रॉपडाउन सूची बॉक्स से वांछित विकल्प का चयन करें. यह मान ऊर्जा मात्रा (ई0), आधा-अधिकतम (एवी1/2), बोल्ट्जमैन स्थिरांक (केबी), और प्रयोग के पर्यावरणीय तापमान (टी) पर पूर्ण चौड़ाई के आधार पर निर्धारित किया जाता है। प्रयोगात्मक तापमान के लिए मान 298 K माना जाता है, लेकिन इसे 77 K या किसी अन्य तापमान20 के रूप में निर्दिष्ट किया जा सकता है।
      1. प्रयोगात्मक तापमान को बदलने के लिए, सेटिंग्स | गणना | प्रयोगात्मक तापमान के तहत वांछित विकल्प चुनें।
        नोट: लौटाया गया दूसरा मान सीआईई क्रोमैटिकिटी समन्वय है, जिसकी गणना वर्तमान में चयनित स्पेक्ट्रम से की जाती है। जब एक क्रोमैटिकिटी आरेख पर प्लॉट किया जाता है, तो यह मान सक्रिय डेटा स्पेक्ट्रम के अनुमानित रंग को दर्शाता है।
    2. कोऑर्डिनेट प्लॉटेड के साथ क्रोमैटिकिटी आरेख प्रदर्शित करने के लिए, क्रोमैटिकिटी कोऑर्डिनेट टेक्स्ट बॉक्स के बगल में पॉप-आउट बटन (ऊपरी-दाएं कोने की ओर इशारा करने वाले तीर के साथ एक वर्ग द्वारा दर्शाया गया) दबाएं।
    3. नमूने के अनुमानित रंग की जांच करने के लिए, तीसरी गणना का उपयोग करें, जिसे रंगीन आयत के रूप में दिखाया गया है। यह अनुमान उसी गणना पर आधारित है जिसने क्रोमैटिकिटी समन्वय प्राप्त किया था। डिफ़ॉल्ट रूप से, सीआईई मानक इलुमिनेंट डी 65 का उपयोग इस भविष्यवाणी को करने के लिए किया जाता है। प्रकाशक को बदलने के लिए, सेटिंग्स | गणना में व्हाइट पॉइंट लेबल वाले ड्रॉपडाउन मेनू से वांछित विकल्प का चयन करें।
  2. एक साथ कई लोड किए गए स्पेक्ट्रा के लिए सीआईई क्रोमैटिकिटी निर्देशांक और रंग मूल्यों की गणना करने के लिए, सेटिंग्स | गणना के तहत पाए गए संबंधित चेकबॉक्स को सक्रिय करें।
    नोट: यह सेटिंग डिफ़ॉल्ट रूप से चालू है। एक बार जब एक दूसरा स्पेक्ट्रम प्लॉट हो जाता है, तो क्रोमैटिकिटी कोऑर्डिनेट लेबल के बगल में पॉप-आउट बटन पर आइकन ऊपरी-दाएं कोने की ओर इशारा करने वाले तीर के साथ वर्ग से तीन बिंदुओं तक बदल जाएगा (· · ·).
    1. स्पेक्ट्रा लेबल वाले पैनल को प्रकट करने के लिए · · बटन दबाएं। इस पैनल से वांछित स्पेक्ट्रा का चयन करें और सभी निर्देशांक प्लॉट और लेबल किए गए सभी निर्देशांकों के साथ क्रोमैटिकिटी आरेख को प्रकट करने के लिए तालिका और / या प्रदर्शन आरेख के रूप में मूल्यों को निर्यात करना चुनें।

6. डेटा निर्यात

  1. एक बार फिर, सुनिश्चित करें कि लोड किए गए डेटा का फिट संतोषजनक है, और यह कि सभी वांछित गणना की गई है। लोड और परिकलित डेटा दोनों को निर्यात करने के लिए, डेटा निर्यात करें बटन दबाएँ . छह डेटा निर्यात विकल्प हैं: चित्रा, पैरामीटर मान, स्पेक्ट्रम डेटा पॉइंट, फिट डेटा पॉइंट, रंग मान और क्रोमैटिकिटी आरेख।
    1. प्रदर्शित प्लॉट को प्रकाशन या प्रस्तुति के लिए पूर्व-स्वरूपित आकृति के रूप में निर्यात करने के लिए, आकृति का चयन करें. इस स्वरूपण को सेटिंग्स | सामान्य | चित्रा सेटिंग्स के तहत अक्षम किया जा सकता है। समर्थित फ़ाइल प्रकारों में शामिल हैं. ईपीएस (वेक्टर-ग्राफिक्स फ़ाइल), .JPG, .PNG और .PDF।
    2. गणना किए गए मानों के साथ या उसके बिना सभी पैरामीटर मानों को तालिका के रूप में निर्यात करने के लिए, पैरामीटर मानों का चयन करें. परिकलित मानों का समावेश सेटिंग्स के अंतर्गत टॉगलेबल है | गणना और समर्थित फ़ाइल प्रकार हैं। सीएसवी, .TXT, | डीएटी, .XLS, और । .XLSX।
    3. वर्तमान में चयनित स्पेक्ट्रम के डेटा को x-y डेटा बिंदुओं की एक श्रृंखला के रूप में निर्यात करने के लिए, स्पेक्ट्रम डेटा बिंदुओं का चयन करें। x-मान या तो तरंग संख्या (cm-1) या तरंगदैर्ध्य (nm) इकाइयों का उपयोग करेंगे, यह इस बात पर निर्भर करता है कि सेटिंग्स के माध्यम से ग्राफ़ को कैसे परिभाषित किया गया है। समर्थित फ़ाइल प्रकार 6.1.2 में ऊपर के समान हैं।
    4. फिट को एक्स-वाई डेटा बिंदुओं की एक श्रृंखला के रूप में निर्यात करने के लिए, फिर से अक्षों के वर्तमान मोड पर निर्भर करते हुए, फिट डेटा बिंदुओं का चयन करें। समर्थित फ़ाइल प्रकार 6.1.2 में ऊपर के समान हैं।
    5. क्रोमैटिकिटी और सीआईई निर्देशांक के साथ-साथ अनुमानित रंग को आरजीबी मान के रूप में निर्यात करने के लिए, यदि सक्षम किया गया है, तो रंग मान का चयन करें। समर्थित फ़ाइल प्रकार 6.1.2 में ऊपर के समान हैं।
    6. लोड किए गए स्पेक्ट्रम से जुड़े उस पर प्लॉट किए गए क्रोमैटिकिटी निर्देशांक के साथ क्रोमैटिकिटी आरेख को निर्यात करने के लिए, क्रोमैटिकिटी आरेख का चयन करें। समर्थित फ़ाइल प्रकार हैं। ईपीएस, .JPG, .PNG और .PDF।

Representative Results

ऊपर वर्णित फिटिंग दिनचर्या का उपयोग करते हुए, फ्रैंक-कॉन्डन लाइनशेप विश्लेषण दो स्पेक्ट्रा पर किया गया था जो आवेदन के साथ पूर्व-पैक किए गए हैं: कमरे का तापमान (292 K) और कम तापमान (77 K) उत्सर्जन स्पेक्ट्रा टोल्यूनि में घुल गए 9,10-डिफेनिलैंथ्रेसीन के लिए। माप 1 सेमी क्यूवेट में द्रव समाधान के साथ एक स्पेक्ट्रोफ्लोरोमीटर और कमरे के तापमान माप के लिए एक मानक क्यूवेट धारक का उपयोग करके प्राप्त किए गए थे। जमे हुए कांच के नमूने उत्पन्न करने के लिए एक देवर में एनएमआर ट्यूबों को तरल नाइट्रोजन में डुबोकर कम तापमान माप प्राप्त किया गया था। डिटेक्टर प्रतिक्रिया के लिए सभी स्पेक्ट्रा को सही किया गया था। कमरे के तापमान स्पेक्ट्रम के लिए एक एकल मोड फिट पर्याप्त था, जबकि कम तापमान स्पेक्ट्रम को मॉडल करने के लिए डबल मोड का उपयोग किया गया था। रंग विश्लेषण दोनों स्पेक्ट्रा पर किया गया था और समान अनुमान लगाने के लिए पाया गया था।

कमरे के तापमान स्पेक्ट्रम को फिट करने के लिए, डिफ़ॉल्ट अनुकूलन के साथ कम से कम वर्ग अनुकूलन के बाद हाथ से समायोजन का उपयोग किया गया था। प्राप्त अंतिम पैरामीटर मान इस प्रकार थे: E0 = 24380 सेमी -1, Δv1/2 = 1200 सेमी -1, S = 1.25, 3 = 1280 सेमी -1। गणना किए गए निर्धारण का परिणामी गुणांक 0.99947 था जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है। इन पैरामीटर मानों का उपयोग करके उत्तेजित अवस्था की मुक्त ऊर्जा की गणना ने 25,000 सेमी -1 का मान प्राप्त किया।

सिम्प्लेक्स अनुकूलन का उपयोग कम तापमान स्पेक्ट्रम को फिट करने के लिए किया गया था। अनुकूलन के बाद हाथ से समायोजन आवश्यक नहीं था। प्राप्त अंतिम पैरामीटर मान निम्नानुसार थे: E0 = 24764 सेमी-1, त्रिभुजv1/2 = 746 सेमी-1, S1 = 1.13, 1 = 1382 सेमी-1, S2 = 0.31, 33 2 = 651 सेमी-1। गणना किए गए निर्धारण का परिणामी गुणांक 0.9991 था जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है। इन पैरामीटर मानों का उपयोग करके उत्तेजित अवस्था की मुक्त ऊर्जा की गणना ने 25,700 सेमी -1 का मान प्राप्त किया।

कम तापमान स्पेक्ट्रम के रंग विश्लेषण ने निम्नलिखित परिणाम दिए: क्रोमैटिकिटी समन्वय = [0.15819, 0.03349], सीआईई समन्वय = [0.19571, 0.041432, 1], और अनुमानित आरजीबी मान = [67, 0, 233]। कमरे के तापमान स्पेक्ट्रम के लिए प्राप्त मूल्य कम तापमान स्पेक्ट्रम के समान थे, जिसमें अकल्पनीय रंग अंतर थे।

Figure 1
चित्रा 1: 9,10-डिफेनिलैंथ्रेसीन (292 के) का एकल मोड फिट: यह आंकड़ा 9,10-डिफेनिलैंथ्रेसिन के कमरे के तापमान उत्सर्जन स्पेक्ट्रम और इसके एफसीएलएसए फिट फ़ंक्शन को दर्शाता है, जो पैरामीटर मूल्यों के हाथ से समायोजन के बाद कम से कम वर्ग अनुकूलन के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। यह शिथिल रूप से संरचित स्पेक्ट्रम का एक उदाहरण है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 2
चित्रा 2: 9,10-डिफेनिलैंथ्रेसीन (77 के) का डबल मोड फिट: यह आंकड़ा 9,10-डिफेनिलैंथ्रेसिन के कम तापमान उत्सर्जन स्पेक्ट्रम और इसके एफसीएलएसए फिट फ़ंक्शन को दर्शाता है, जो सिम्प्लेक्स अनुकूलन के माध्यम से प्राप्त किया गया है। यह एक अत्यधिक संरचित स्पेक्ट्रम का एक उदाहरण है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Discussion

यह एप्लिकेशन आमतौर पर फोटोफिजिकल समुदाय में उपयोग किए जाने वाले दो मुख्य तरीकों के माध्यम से उत्सर्जन स्पेक्ट्रा का एक आसान और तेजी से विश्लेषण प्रदान करता है। पहला फ्रैंक-कॉन्डन लाइनशेप एनालिसिस (एफसीएलएसए) है, जो उत्तेजित राज्य अणुओं के क्षय से जुड़े ऊर्जावान और वाइब्रोनिक युग्मन में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। यह दो संभावित एफसीएलएसए मॉडलिंग समीकरणों में से एक का उपयोग करके स्पेक्ट्रम के फिट की अच्छाई को अधिकतम करने के लिए पैरामीटर मूल्यों को अनुकूलित करके प्राप्त किया जाता है। विश्लेषण की दूसरी विधि अणु से उत्सर्जित प्रकाश के देखे गए रंग में अंतर्दृष्टि प्रदान करती है। प्रदान किए गए तीव्रता डेटा के साथ ट्राइस्टिमुलस रंग वक्रों के संयोजन से, सीआईई समन्वय की गणना की जा सकती है। यह निर्धारण अवशोषण और उत्सर्जन स्पेक्ट्रा दोनों के अत्यधिक सटीक रंग पूर्वानुमान की अनुमति देता है।

प्रायोगिक फोटोलुमिनेसेंस स्पेक्ट्रा को आमतौर पर एक डिटेक्टर के रूप में फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब (पीएमटी) या चार्ज युग्मित डिवाइस (सीसीडी) का उपयोग करके मापा जाता है और उत्सर्जन तीव्रता बनाम तरंग दैर्ध्य (एनएम) के रूप में प्लॉट किया जाता है। एफसीएलएसए और उत्तेजित अवस्था की मुक्त ऊर्जा की गणना सहित कई फोटोफिजिकल लक्षण वर्णन, तरंग संख्या स्थान में किए जाते हैं, जैसा कि ऊपर दिए गए समीकरणों में (सेमी -1) के Equation 7 उपयोग से प्रदर्शित होता है। एक्स-अक्ष रूपांतरण के अलावा, मापा बनाम तरंगदैर्ध्य के रूप में उत्सर्जन तीव्रता, जिसे आई (ए) के रूप में निरूपित किया जाता है, को Equation 5परिवर्तित किया जाना चाहिए। यह एप्लिकेशन स्वचालित रूप से आयातित वर्णक्रमीय डेटा की मूल एक्स-अक्ष इकाइयों को तरंग दैर्ध्य (एनएम) या तरंग संख्या (सेमी -1) के रूप में पहचानता है। डिफ़ॉल्ट रूप से, एप्लिकेशन तब वर्णक्रमीय डेटा को परिवर्तित करता है, स्पेक्ट्रम को अधिकतम तीव्रता शिखर पर एकता में सामान्यीकृत करता है, और स्पेक्ट्रम को "सामान्यीकृत Equation 5 बनाम तरंग संख्या (सेमी -1)" के रूप में प्लॉट करता है ताकि यह इंगित किया जा सके कि सही तीव्रता रूपांतरण लागू किया गया था। यद्यपि यह अनुशंसा की जाती है कि सभी फिटिंग वेवनंबर इकाइयों का उपयोग करके की जाए, एप्लिकेशन ऊपर अनुभाग 2 में दिए गए निर्देशों का पालन करके स्पेक्ट्रम को "सामान्यीकृत आई (ए) बनाम तरंग दैर्ध्य (एनएम)" के रूप में भी प्लॉट कर सकता है।

एप्लिकेशन में उपयोग के लिए दो अनुकूलन एल्गोरिदम उपलब्ध हैं। डिफ़ॉल्ट विकल्प नम कम से कम वर्ग है, जो लेवेनबर्ग-मार्क्वार्ड एल्गोरिदम21 का उपयोग करता है। ग्रेडिएंट डिसेंट और गॉस-न्यूटन एल्गोरिदम के एक संस्करण को मिलाकर, यह एल्गोरिदम स्थानीय, जरूरी नहीं कि वैश्विक, मिनिमा पाता है। हालांकि यह एक महत्वपूर्ण सीमा है, एल्गोरिथ्म इसकी अनुकूलन क्षमता में फायदे प्रदान करता है- यह विधि डेटा बिंदुओं के अधिमान्य भार को ध्यान में रख सकती है, मजबूत फिटिंग कर सकती है, और उन्नत अच्छाई-ऑफ-फिटआंकड़े प्रदर्शित कर सकती है। अनुकूलन की वैकल्पिक विधि व्युत्पन्न-मुक्त है, जो नेल्डर-मीड सिम्प्लेक्स एल्गोरिदम23 द्वारा संचालित है। यह एल्गोरिथ्म दिए गए लागत फ़ंक्शन के वैश्विक न्यूनतम को वापस करने के लिए एक हेरिस्टिक विधि का उपयोग करता है (इस मामले में, अनुमानित और देखे गए तीव्रता के बीच वर्ग अंतर का योग)। सिम्प्लेक्स विधि का उपयोग पहले एफसीएलएसए के लिए किया गया है, हालांकि इसे लागू करने वाला कोडकभी प्रकाशित नहीं हुआ था।

कम से कम वर्ग और सिंप्लेक्स अनुकूलन विधियां दोनों संरचित स्पेक्ट्रा के लिए सबसे अच्छा काम करती हैं जो संकीर्ण, अच्छी तरह से परिभाषित और सममित चोटियों को प्रदर्शित करती हैं। जैसे-जैसे स्पेक्ट्रा कम संरचित हो जाते हैं, जिसका अर्थ है कि वे समरूपता खो देते हैं और चोटियां चौड़ी हो जाती हैं, ये विधियां कम मजबूत फिट की ओर ले जाती हैं जहां पैरामीटर अत्यधिक सहसंबद्ध हो सकते हैं। आमतौर पर, कम तापमान पर या कठोर मीडिया में दर्ज स्पेक्ट्रा कमरे के तापमान के पास या द्रव समाधान12,25,26 में प्राप्त स्पेक्ट्रा की तुलना में अधिक संरचित होते हैं। कम से कम वर्ग विधि के साथ शामिल मजबूत फिट विकल्प इस समस्या को कम करने में मदद कर सकते हैं। इस समस्या को काफी कम किया जा सकता है यदि अनुकूलन के दौरान एक या अधिक पैरामीटर को स्थिर मूल्य पर तय किया जाता है। उदाहरण के लिए, आईआर स्पेक्ट्रोस्कोपी प्रयोगों का उपयोग प्रासंगिक क्वांटम स्पेसिंग (5) मूल्यों को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। वैकल्पिक रूप से, पैरामीटर के लिए कस्टम सीमा निर्धारित करने के लिए प्रासंगिक साहित्य मूल्यों का उपयोग किया जा सकता है।

कुछ उदाहरणों में, एफसीएलएसए फिट, और अनुकूलन दिनचर्या से प्राप्त पैरामीटर पर्याप्त रूप से डेटा का प्रतिनिधित्व नहीं करते हैं, भले ही मजबूत फिट विकल्प या निश्चित पैरामीटर नियोजित हों। यह फिटिंग एल्गोरिदम की विफलता है और कई एफसीएलएसए फिटिंग पैरामीटर (संभावित ओवरपैरामीटराइजेशन) या डेटा के वर्णक्रमीय आकार (फीचरलेस स्पेक्ट्रा) से जुड़ा हो सकता है। इन मामलों में, एफसीएलएसए मापदंडों के हेरफेर के साथ डेटा के "बाय-हैंड फिट" का उपयोग करके फिट का और सुधार प्राप्त किया जा सकता है। इस तरह के फिट की पर्याप्तता का आकलन नेत्रहीन रूप से किया जा सकता है और प्लॉट में स्वचालित रूप से शामिल किए गए अच्छे-ऑफ-फिट आंकड़ों की तुलना करके मात्रा निर्धारित की जा सकती है।

एक सटीक बाय-हैंड फिट के लिए पालन करने के लिए एक सामान्य दिनचर्या में निम्नलिखित पांच चरण होते हैं: सबसे पहले, प्रदान की गई तीन विधियों में से एक का उपयोग करके मैन्युअल रूप से या स्वचालित रूप से ई0 के लिए प्रारंभिक अनुमान निर्धारित करें। डिफ़ॉल्ट रूप से, पैरामीटर का मान डेटा आयात पर पता लगाए गए उच्चतम तीव्रता शिखर से जुड़े तरंग संख्या को सौंपा जाता है। वैकल्पिक रूप से, उपयोगकर्ता ई0 को वेवनंबर के रूप में परिभाषित कर सकता है जिस पर उत्सर्जन स्पेक्ट्रम अपने संबंधित उत्तेजना स्पेक्ट्रम को काटता है। ई0 को निर्धारित करने की अंतिम विधि तथाकथित एक्स% नियम का उपयोग करती है, जहां एक्स = 1 या 10। इस विधि में, ई0 को गॉसियन बैंड आकार मानते हुए सबसे प्रमुख डेटा शिखर की आधी अधिकतम (एफडब्ल्यूएचएम) तीव्रता पर पूर्ण चौड़ाई के तरंग संख्या एक्स% को सौंपा गया है। बाय-हैंड फिटिंग प्रोटोकॉल में दूसरा चरण उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की संरचना में देखे गए क्वांटम स्पेसिंग के आधार पर गणना करना है। यदि संभव हो, तो अणु के आईआर स्पेक्ट्रम को देखें और आईआर स्पेक्ट्रम में एक मजबूत बैंड के लिए फोटोलुमिनेसेंस-आधारित मूल्य को सहसंबंधित करने का प्रयास करें। तीसरा, वर्णक्रमीय चोटियों की सापेक्ष तीव्रता के आधार पर एस का निर्धारण करें। चौथा, बैंडविड्थ के आधार पर एक मोटे Δv1/2 निर्धारित करें। पांचवां, आवश्यकतानुसार एस और एवी1/2 को पुन: व्यवस्थित करें।

व्यापक, अपेक्षाकृत सुविधाहीन स्पेक्ट्रा का उपयोग करके एफसीएलएसए करने में कठिनाई को 77 के पर जमे हुए ग्लास में प्राप्त अधिक संरचित स्पेक्ट्रम की तुलना में 292 K पर द्रव समाधान में 9,10-डिफेनिलैंथ्रेसिन के लिए फिटिंग प्रक्रिया के माध्यम से प्रदर्शित किया गया था। कमरे के तापमान स्पेक्ट्रम को फिट करते समय, अनुकूलन ने 0.9971 के निर्धारण का एक प्रारंभिक गुणांक वापस कर दिया, जिसे मापदंडों के हाथ ट्यूनिंग और परिणामों के दृश्य निरीक्षण के माध्यम से 0.9994 तक सुधार किया गया था। इसके विपरीत, स्पेक्ट्रम की ठीक संरचना के कारण कम तापमान संस्करण की बाई-हैंड फिटिंग अनावश्यक थी, जिसके परिणामस्वरूप सिम्प्लेक्स अनुकूलन के बाद 0.9991 के बराबर निर्धारण का गुणांक था।

कई उदाहरणों में, दोनों अनुकूलन दिनचर्या (कम से कम वर्ग और सिंप्लेक्स) बहुत समान परिणाम देते हैं। यह एफसीएलएसए मापदंडों के लिए एक वैश्विक न्यूनतम खोजने का संकेत है। सामान्य तौर पर, कम से कम वर्ग विधि उन डेटा के लिए बेहतर अनुकूल होती है जो शोर है, अच्छी तरह से संरचित नहीं है, या इसमें स्पेक्ट्रम की पूंछ पर कई निकट-शून्य डेटा बिंदु शामिल हैं। इसके विपरीत, सिंप्लेक्स विधि डेटा के लिए कम से कम वर्ग विधि की तुलना में बेहतर फिट बैठती है जो अच्छी तरह से संरचित है और इसमें कुछ आउटलायर बिंदु हैं। इन मामलों में, सिंप्लेक्स विधि को आमतौर पर पैरामीटर मानों के थोड़ा-से-हाथ पूर्व-अनुकूलन की आवश्यकता होती है और अनुकूलन के बाद कोई समायोजन नहीं होता है। उन मामलों के लिए जिनमें डेटा का शोर या संरचना की समग्र कमी प्रदान किए गए अनुकूलन विधियों में से किसी एक का उपयोग करके उच्च गुणवत्ता वाले फिट को रोकती है, यह अनुशंसा की जाती है कि बाय-हैंड फिटिंग विधि (ऊपर देखें) को बिना किसी बाद के अनुकूलन के नियोजित किया जाए।

यह एप्लिकेशन फ्रैंक-कॉन्डन लाइनशेप विश्लेषण के पिछले कार्यान्वयन पर कई फायदे प्रदान करता है। पहला और सबसे महत्वपूर्ण लाभ यह है कि यह मुफ़्त, सार्वजनिक रूप से सुलभ और पूरी तरह से पारदर्शी है। यह GitHub पर कोड पोस्ट करके पूरा किया जाता है, जो कंप्यूटर और इंटरनेट कनेक्शन वाले किसी भी व्यक्ति तक पहुंच प्रदान करता है (https://github.com/USArmyResearchLab/ARL_Spectral_Fitting)। न केवल कोई भी इस एप्लिकेशन तक पहुंच सकता है, बल्कि वे अंतर्निहित कोड भी देख सकते हैं। यह समुदाय-स्रोत प्रतिक्रिया और विकास के लिए एक अवसर प्रदान करता है। एक अतिरिक्त लाभ इस एप्लिकेशन के उपयोग में आसानी में निहित है। कंप्यूटर विज्ञान या कमांड लाइन इंटरैक्शन का कोई पृष्ठभूमि ज्ञान आवश्यक नहीं है। बल्कि, यह सॉफ्टवेयर एक सरल ग्राफिकल यूजर इंटरफेस (जीयूआई) को नियोजित करता है जो सभी पृष्ठभूमि के शोधकर्ताओं को ऊपर वर्णित वर्णक्रमीय विश्लेषण करने में सक्षम बनाता है। इसके अलावा, यह एप्लिकेशन उपयोगकर्ता को अनुकूलन विधियों पर नियंत्रण के लिए कई विकल्प प्रदान करता है और इसका उपयोग उत्तेजित राज्य की मुक्त ऊर्जा निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। अंत में, सॉफ्टवेयर क्रोमैटिकिटी निर्देशांक, सीआईई निर्देशांक, आरजीबी और हेक्साडेसिमल रंग कोड सहित कई उपयोगी रंग मूल्यों की गणना और रिपोर्ट करता है। इन सभी विश्लेषणों को सेकंड में पूरा किया जा सकता है, केवल उपयोगकर्ता को एक बटन दबाने की आवश्यकता होती है।

Disclosures

लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है।

Acknowledgments

अनुसंधान सेना अनुसंधान प्रयोगशाला द्वारा प्रायोजित किया गया था और सहकारी समझौता संख्या W911NF-20-2-0154 के तहत पूरा किया गया था। इस दस्तावेज़ में निहित विचार और निष्कर्ष लेखकों के हैं और उन्हें सेना अनुसंधान प्रयोगशाला या अमेरिकी सरकार की आधिकारिक नीतियों, या तो व्यक्त या निहित, का प्रतिनिधित्व करने के रूप में व्याख्या नहीं की जानी चाहिए। अमेरिकी सरकार यहां किसी भी कॉपीराइट संकेतन के बावजूद सरकारी उद्देश्यों के लिए पुनर्मुद्रण को पुन: पेश करने और वितरित करने के लिए अधिकृत है।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
ARL Spectral Fitting Army Research Laboratory v1.0 https://github.com/USArmyResearchLab/ARL_Spectral_Fitting/releases/tag/v1.0

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Roberts, W. R., Rohrabaugh, T. N.,… More

Roberts, W. R., Rohrabaugh, T. N., O'Donnell, R. M. ARL Spectral Fitting as an Application to Augment Spectral Data via Franck-Condon Lineshape Analysis and Color Analysis. J. Vis. Exp. (174), e62425, doi:10.3791/62425 (2021).

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