ARL Spectral Fitting als een toepassing om spectrale gegevens te vergroten via Franck-Condon Lineshape-analyse en kleuranalyse

Deze applicatie biedt een snelle en eenvoudige manier om de informatie uit te breiden met een gemakkelijk te verkrijgen spectrale gegevens met behulp van meerdere analyses die gebruikelijk zijn op het gebied van fotochemie. Hoewel elk van de analyses die door deze applicatie worden gebruikt vrij gebruikelijk is, vertegenwoordigt deze applicatie een aanzienlijke verbetering ten opzichte van eerdere implementaties vanwege het gemak van toegang en gebruik. We raden de onderzoekers aan de schriftelijke procedure te volgen en het spectrum van het programma te gebruiken om vertrouwd te raken met de techniek en software-implementatie.

De visuele demonstratie van deze methode is van cruciaal belang omdat het onderzoekers op de software oriënteert en cruciale aspecten van de Franck-Condon-lijnvormanalyse demonstreert. Om te beginnen importeert u gegevens door op de knop Gegevens importeren te drukken en het type spectrum te selecteren dat wordt geïmporteerd. Zodra een spectrumtype is gekozen, verschijnt de MATLAB-bestandsverkenner.

Selecteer in dit venster het gewenste bestand en druk op Openen. Druk op het tabblad Info onder het monsterspectrum op de knop die overeenkomt met het gewenste spectrum om de gewenste spectra uit negen monsterspectra te laden. Als u meer dan één spectrum tegelijk wilt laden en plotten, gaat u naar Instellingen en selecteert u Algemene en Figuurinstellingen.

Als u het selectievakje wilt activeren, staat u meerdere gegevensspectrum op assen toe. Als u een ander geladen spectrum wilt selecteren dan het huidige actieve spectrum, drukt u op de knop Spectrum selecteren om te passen en kiest u vervolgens het gewenste spectrum in de lijst in het deelvenster Spectrum selecteren. Selecteer een piek door op de knop Piek selecteren voor normalisatie te drukken onder het tabblad Instellingen in algemeen en de instructies op het scherm te volgen.

Converteer de X-assige eenheden tussen golfnummer en golflengte door de schuifregelaar onder Instellingen in X-as in te schakelen naar de gewenste modus van golfnummer of golflengte. Als u het X-asbereik handmatig wilt beperken, selecteert u X-as handmatig aanpassen en past u de tabbladen limieten toe onder Instellingen in de X-as. Gebruik vervolgens de onthulde besturingselementen om het X-asbereik op te geven.

De toepassing wordt automatisch uitgebreid en gecontracteerd naar het X-As-bereik om op alle geladen gegevenspunten te passen. Selecteer op het tabblad FIT onder Instellingen een alternatieve berekeningsmethode voor de energiehoeveelheid. Wijzig de standaardmethode van Volledig FCSLA-pas in een andere methode door de bijbehorende radiale knop te selecteren en de instructies op het scherm te volgen.

Plot de fit-functie met de huidige parameterwaarden door op de knop Plot Fit Function te drukken. Pas de parameterwaarden aan om de geschiktheid voor de geladen gegevens te optimaliseren. Gebruik met de standaardinstelling de single-mode Franck-Condon lijnvormanalyseformule en schakel desgewenst tussen de enkele en dubbele modus in Instellingen in Fit.

Als de initiële parameters bevredigend worden bevonden, drukt u op de blauwe knop Geoptimaliseerde aanpassing om de optimalisatie uit te voeren en herhaalt u vervolgens de fit-functie met nieuw geoptimaliseerde parameterwaarden. Als u wilt schakelen tussen de kleinste kwadraten en simplex-optimalisatiemethoden, schakelt u naar de gewenste methode in Instellingen en vervolgens optimalisatie. Gebruik de tabbladen Instelling en Optimalisatie om de optimalisatiemethode aan te passen.

Als u de waarde van een parameter tijdens de optimalisatie wilt vastleggen, drukt u op het selectievakje in het bewerkingsveld dat overeenkomt met de gewenste parameter. Geef de aangepaste selectieopties weer door het selectievakje Aangepaste parameterbegrenzing tijdens optimalisatie toestaan in Instellingen en optimalisatie te activeren. Geef vervolgens aangepaste grenzen op voor de waarde van een parameter met de besturingselementen die worden weergegeven door op de knop Aangepaste grenzen onder het bewerkingsveld te drukken.

Als u triggers voor optimalisatie wilt aanpassen, activeert u het bijbehorende selectievakje onder Instellingen en optimalisatie en voert u de gewenste waarde in. Als de geoptimaliseerde aanpassing van de gegevens en de bijbehorende parameterwaarden bevredigend zijn, voert u berekeningen uit met de knop Berekenen onder aan het berekeningsvenster. Als u de eenheid wilt wijzigen, selecteert u de gewenste optie in de vervolgkeuzelijst onder Instellingen en berekeningen.

Wijzig de temperatuur op het tabblad Experimentele temperatuur. Door vervolgens op de pop-outknop naast het tekstvak Chromaticiteitscoördinaat te drukken, wordt het chromaticiteitsdiagram met uitgezette coördinaten weergegeven. Controleer met behulp van de derde berekening op de voorspelde kleur van het monster.

Wijzig vervolgens de verlichting met de gewenste optie in het vervolgkeuzemenu met het label Wit punt. Als u CIE-chromaticiteitscoördinaten en kleurwaarden voor meerdere geladen spectra wilt berekenen, activeert u het bijbehorende selectievakje onder Instellingen en berekeningen. Druk op de knop met de drie stippen om een paneel weer te geven met het label Select Spectra.

Selecteer in dit paneel de gewenste spectra en kies ervoor om waarden exporteren als een tabel en weergavediagram om het chromaticiteitsdiagram met uitgezette en gelabelde coördinaten weer te geven. Als de fit van geladen gegevens bevredigend is, drukt u op de knop Gegevens exporteren om zowel geladen als berekende gegevens te exporteren. Gebruik het tabblad Afbeelding om de weergegeven plot als een figuur te exporteren.

Exporteer alle parameterwaarden met het tabblad Parameterwaarden en exporteer gegevens van het momenteel geselecteerde spectrum met spectrumgegevenspunten. Exporteer de fit als een reeks XY-gegevenspunten door Fit-gegevenspunten te selecteren. Selecteer Kleurwaarden om chromaticiteit, CIE-coördinaten en de voorspelde kleur te exporteren en druk op Chromaticiteitsdiagram om het chromaticiteitsdiagram met de coördinaten te exporteren.

Een typisch voorbeeld van een losjes gestructureerd spectrum wordt getoond in deze representatieve data-analyse. Bij kamertemperatuur werd het emissiespectrum en de FCLSA-fitfunctie bereikt door optimalisatie van de kleinste kwadraten en door handmatige aanpassing van parameterwaarden. De resulterende bepalingscoëfficiënt was 0,99947.

Het zeer gestructureerde spectrum van 9, 10-difenylantantraceen bij lage temperatuur werd bereikt door een simplex-optimalisatie met de resulterende bepalingscoëfficiënt berekend als 0,9991. Het is noodzakelijk om in gedachten te houden dat perimeterwaarden die door de optimalisatieroutines worden geretourneerd, worden bepaald op een puur wiskundige basis en moeten worden gecontroleerd op fysieke relevantie.