ARL Spectral Fitting come applicazione per aumentare i dati spettrali tramite l'analisi lineshape di Franck-Condon e l'analisi del colore

Questa applicazione fornisce un modo semplice e veloce per aumentare le informazioni contenute con dati spettrali facilmente ottenibili utilizzando analisi multiple comuni nel campo della fotochimica. Sebbene ciascuna delle analisi utilizzate da questa applicazione sia abbastanza comune, questa applicazione rappresenta un miglioramento significativo rispetto alle implementazioni precedenti a causa della sua facilità di accesso e utilizzo. Raccomandiamo ai ricercatori di seguire la procedura scritta e utilizzare lo spettro incluso nel programma per familiarizzare con la tecnica e l'implementazione del software.

La dimostrazione visiva di questo metodo è fondamentale in quanto orienta i ricercatori verso il software e dimostra aspetti cruciali dell'analisi della forma della linea Franck-Condon. Per iniziare, importare i dati premendo il pulsante Importa dati e selezionando il tipo di spettro da importare. Una volta scelto un tipo di spettro, apparirà l'esploratore di file MATLAB.

Da questa finestra, selezionare il file desiderato e premere Apri. Nella scheda Info sotto lo spettro del campione premere il pulsante corrispondente allo spettro desiderato per caricare gli spettri desiderati da nove spettri campione. Per caricare e tracciare più di uno spettro alla volta, vai su Impostazioni, seleziona Impostazioni generali e Figure.

Per attivare la casella di controllo, consenti più spettro di dati sugli assi. Per selezionare uno spettro caricato diverso da quello corrente, premete il pulsante Seleziona spettro da adattare, quindi scegliete lo spettro desiderato dall'elenco nel pannello Seleziona spettro. Selezionare un picco premendo il pulsante Seleziona picco per normalizzazione che si trova nella scheda Impostazioni in generale e seguendo le istruzioni sullo schermo.

Converti le unità degli assi X tra numero d'onda e lunghezza d'onda commutando il dispositivo di scorrimento che si trova in Impostazioni nell'asse X nella modalità desiderata di numero d'onda o lunghezza d'onda. Per vincolare manualmente l'intervallo dell'asse X, selezionare Regola manualmente le schede Asse X e Adatta limiti in Impostazioni dell'asse X. Quindi utilizzare i controlli rivelati per specificare l'intervallo dell'asse X.

L'applicazione si espanderà e si contrarrà automaticamente alla gamma X-Axis per adattarsi a tutti i punti dati caricati. Dalla scheda FIT che si trova in Impostazioni, selezionare un metodo di calcolo alternativo per la quantità di energia. Modificare il metodo predefinito da Full FCSLA fit a un altro metodo selezionando il pulsante Radial corrispondente e seguendo le istruzioni visualizzate.

Tracciate la funzione di adattamento con i valori dei parametri correnti premendo il pulsante Funzione di adattamento (Plot Fit Function). Regolare i valori dei parametri per ottimizzare l'adattamento ai dati caricati. Con l'impostazione predefinita utilizzare la formula di analisi della forma della linea di Franck-Condon a modalità singola e, se lo si desidera, passare dalla modalità singola a quella doppia in Impostazioni in adattamento.

Se i parametri iniziali vengono trovati soddisfacenti, premere il pulsante blu Adattamento ottimizzato per eseguire l'ottimizzazione, quindi riposizionare la funzione di adattamento con i nuovi valori dei parametri ottimizzati. Per passare tra i metodi di ottimizzazione dei minimi quadrati e simplex, passare al metodo desiderato in Impostazioni e quindi Ottimizzazione. Utilizzare le schede Impostazioni e Ottimizzazione per personalizzare il metodo di ottimizzazione.

Per correggere il valore di un parametro durante l'ottimizzazione, premere la casella di controllo nel campo di modifica corrispondente al parametro desiderato. Visualizzate le opzioni di delimitazione personalizzate attivando la casella di controllo Consenti delimitazione parametri personalizzati durante l'ottimizzazione in Impostazioni e ottimizzazione. Quindi specificare Limiti personalizzati per il valore di un parametro con i controlli rivelati premendo il pulsante Limiti personalizzati sotto il campo di modifica.

Per personalizzare i trigger finali per l'ottimizzazione, attivare la casella di controllo corrispondente in Impostazioni e ottimizzazione e immettere il valore desiderato. Se i dati adattati e i valori dei parametri associati sono soddisfacenti, procedere all'esecuzione dei calcoli con il pulsante Calcola situato nella parte inferiore del riquadro dei calcoli. Per cambiare l'unità, selezionare l'opzione desiderata dalla casella di riepilogo a discesa che si trova in Impostazioni e calcoli.

Modificare la temperatura nella scheda temperatura sperimentale. Quindi, premendo il pulsante pop-out accanto alla casella di testo Coordinate di cromaticità, visualizzare il diagramma di cromaticità con le coordinate tracciate. Utilizzando il terzo controllo di calcolo per il colore previsto del campione.

Quindi cambia l'illuminazione con l'opzione desiderata dal menu a discesa etichettato come Punto bianco. Per calcolare le coordinate di cromaticità CIE e i valori di colore per più spettri caricati, attivare la casella di controllo corrispondente che si trova in Impostazioni e calcoli. Premete il pulsante a tre punti per visualizzare un pannello etichettato come Seleziona spettri.

Da questo pannello selezionare gli spettri desiderati e scegliere Esporta valori come tabella e visualizzare il diagramma per rivelare il diagramma di cromaticità con coordinate tracciate ed etichettate. Se l'adattamento dei dati caricati è soddisfacente, premere il pulsante Esporta dati per esportare sia i dati caricati che quelli calcolati. Utilizzate la scheda Figura (Figure) per esportare il grafico visualizzato come figura.

Esportare tutti i valori dei parametri con la scheda Valori dei parametri ed esportare i dati dello spettro attualmente selezionato con i punti dati dello spettro. Esportare l'adattamento come serie di punti dati XY selezionando Punti dati adatta. Selezionare Valori colore per esportare cromaticità, coordinate CIE e il colore previsto, quindi premere Diagramma di cromaticità per esportare il diagramma di cromaticità con le coordinate.

Un tipico esempio di spettro strutturato in modo approssimativo è mostrato in questa analisi rappresentativa dei dati. A temperatura ambiente, lo spettro di emissione e la funzione di adattamento FCLSA sono stati ottenuti attraverso l'ottimizzazione dei minimi quadrati e la regolazione manuale dei valori dei parametri. Il coefficiente di determinazione risultante era 0,99947.

Lo spettro altamente strutturato di 9, 10-difenilantracene a bassa temperatura è stato ottenuto attraverso un'ottimizzazione del simplesso con il coefficiente di determinazione risultante calcolato come 0,9991. È fondamentale tenere presente che i valori perimetrali restituiti dalle routine di ottimizzazione sono determinati su base puramente matematica e devono essere controllati per la rilevanza fisica.