프랑크-콘돈 선모양 분석 및 색상 분석을 통해 스펙트럼 데이터를 보강하기 위한 응용 프로그램으로서의 ARL 스펙트럼 피팅

이 응용 프로그램은 광화학 분야에서 일반적인 여러 분석을 사용하여 쉽게 얻을 수있는 스펙트럼 데이터에 포함 된 정보를 빠르고 쉽게 보강 할 수있는 방법을 제공합니다. 이 응용 프로그램에서 사용하는 각 분석은 상당히 일반적이지만이 응용 프로그램은 액세스 및 사용이 쉽기 때문에 이전 구현에 비해 크게 향상되었습니다. 연구원은 서면 절차를 따르고 프로그램에 포함 된 스펙트럼을 사용하여 기술 및 소프트웨어 구현에 익숙해 지도록 권장합니다.

이 방법의 시각적 시연은 연구자에게 소프트웨어를 안내하고 Franck-Condon 선 모양 분석의 중요한 측면을 보여주기 때문에 매우 중요합니다. 시작하려면 데이터 가져오기 버튼을 누르고 가져올 스펙트럼 유형을 선택하여 데이터를 가져옵니다. 스펙트럼 유형을 선택하면 MATLAB 파일 탐색기가 나타납니다.

이 창에서 원하는 파일을 선택하고 열기를 누릅니다. 샘플 스펙트럼 아래의 정보 탭에서 원하는 스펙트럼에 해당하는 버튼을 눌러 9개의 샘플 스펙트럼에서 원하는 스펙트럼을 로드합니다. 한 번에 둘 이상의 스펙트럼을 로드하고 플로팅하려면 설정으로 이동하여 일반 및 그림 설정을 선택합니다.

확인란을 활성화하려면 축에서 여러 데이터 스펙트럼을 허용합니다. 현재 활성 스펙트럼과 다른 로드된 스펙트럼을 선택하려면 [맞출 스펙트럼 선택] 버튼을 누른 다음 [스펙트럼 선택] 패널의 목록에서 원하는 스펙트럼을 선택합니다. 일반 설정 탭에 있는 정규화를 위한 피크 선택 버튼을 누르고 화면의 지시에 따라 피크를 선택합니다.

X축의 설정 아래에 있는 슬라이더를 원하는 파장 또는 파장 모드로 전환하여 파수와 파장 사이의 X축 단위를 변환합니다. X축 범위를 수동으로 제한하려면 X축의 설정에서 수동으로 X축 조정 및 맞춤 제한 탭을 선택합니다. 그런 다음 표시된 컨트롤을 사용하여 X축 범위를 지정합니다.

응용 프로그램은 로드된 모든 데이터 요소에 맞게 X축 범위로 자동으로 확장 및 축소됩니다. 설정 아래에 있는 FIT 탭에서 에너지 수량에 대한 대체 계산 방법을 선택합니다. 해당 방사형 버튼을 선택하고 화면의 지시에 따라 기본 방법을 Full FCSLA 피팅에서 다른 방법으로 변경합니다.

Plot Fit 함수 버튼을 눌러 현재 파라미터 값으로 fit 함수를 플로팅합니다. 모수 값을 조정하여 로드된 데이터에 대한 피팅을 최적화합니다. 기본 설정을 사용하면 단일 모드 Franck-Condon 선 모양 분석 공식을 사용하고 원하는 경우 맞춤의 설정에서 단일 모드와 이중 모드 사이를 전환합니다.

초기 파라미터가 만족스러우면 파란색 Optimized Fit 버튼을 눌러 최적화를 실행한 다음 새로 최적화된 파라미터 값으로 fit 함수를 다시 플로팅합니다. 최소 제곱과 심플렉스 최적화 방법 사이를 전환하려면 설정에서 원하는 방법으로 전환한 다음 최적화로 전환합니다. 설정 및 최적화 탭을 사용하여 최적화 방법을 사용자 지정합니다.

최적화하는 동안 파라미터의 값을 수정하려면 원하는 파라미터에 해당하는 편집 필드의 확인란을 누릅니다. 설정 및 최적화에서 최적화하는 동안 사용자 지정 매개 변수 경계 허용 확인란을 활성화하여 사용자 지정 경계 옵션을 표시합니다. 그런 다음 편집 필드 아래의 Custom Bounds 버튼을 눌러 표시된 컨트롤을 사용하여 매개변수 값에 대한 Custom Bounds를 지정합니다.

최적화를 위해 트리거를 사용자 지정하려면 설정 및 최적화 아래의 해당 확인란을 활성화하고 원하는 값을 입력합니다. 최적화된 적합된 데이터 및 연관된 모수 값이 만족스러우면 계산 창 하단에 있는 계산 버튼을 사용하여 계산을 수행합니다. 단위를 변경하려면 설정 및 계산 아래에 있는 드롭다운 목록 상자에서 원하는 옵션을 선택합니다.

실험 온도 탭에서 온도를 변경합니다. 그런 다음 색도 좌표 텍스트 상자 옆에 있는 팝업 버튼을 눌러 플롯된 좌표와 함께 색도 다이어그램을 표시합니다. 세 번째 계산을 사용하여 샘플의 예측 색상을 확인합니다.

그런 다음 화이트 포인트로 레이블이 지정된 드롭다운 메뉴에서 원하는 옵션으로 조명을 변경합니다. 로드된 여러 스펙트럼에 대한 CIE 색도 좌표 및 색상 값을 계산하려면 설정 및 계산 아래에 있는 해당 확인란을 활성화합니다. 점 3개 버튼을 누르면 스펙트럼 선택으로 레이블이 지정된 패널이 나타납니다.

이 패널에서 원하는 스펙트럼을 선택하고 값을 테이블로 내보내고 다이어그램을 표시하여 플롯되고 레이블이 지정된 좌표가 있는 색도 다이어그램을 표시합니다. 로드된 데이터의 피팅이 만족스러우면 데이터 내보내기 버튼을 눌러 로드된 데이터와 계산된 데이터를 모두 내보냅니다. 그림 탭을 사용하여 표시된 플롯을 그림으로 내보냅니다.

파라미터 값 탭으로 모든 파라미터 값을 내보내고 스펙트럼 데이터 포인트와 함께 현재 선택된 스펙트럼의 데이터를 내보냅니다. 데이터 점 피팅을 선택하여 피팅을 일련의 XY 데이터 점으로 내보냅니다. 색도, CIE 좌표 및 예측된 색상을 내보내려면 색상 값을 선택하고 색도 다이어그램을 눌러 좌표와 함께 색도 다이어그램을 내보냅니다.

느슨하게 구조화된 스펙트럼의 전형적인 예가 이 대표적인 데이터 분석에 나와 있습니다. 실온에서 방출 스펙트럼 및 FCLSA 피팅 기능은 최소 제곱 최적화와 파라미터 값의 수동 조정을 통해 달성되었습니다. 결과 결정 계수는 0.99947이었다.

저온에서 9, 10- 디 페닐 안트라센의 고도로 구조화 된 스펙트럼은 0.9991로 계산 된 결과 결정 계수로 심플렉스 최적화를 통해 달성되었습니다. 최적화 루틴에서 반환되는 경계 값은 순전히 수학적으로 결정되며 물리적 관련성을 확인해야 합니다.