Спектральная подгонка ARL как приложение для увеличения спектральных данных с помощью анализа линейных форм Франка-Кондона и анализа цвета

Это приложение обеспечивает быстрый и простой способ дополнить содержащуюся информацию легко доступными спектральными данными с использованием нескольких анализов, распространенных в области фотохимии. Хотя каждый из анализов, используемых этим приложением, довольно распространен, это приложение представляет собой значительное улучшение по сравнению с предыдущими реализациями из-за его простоты доступа и использования. Мы рекомендуем исследователям следовать письменной процедуре и использовать спектр, включенный в программу, для ознакомления с техникой и реализацией программного обеспечения.

Визуальная демонстрация этого метода имеет решающее значение, поскольку он ориентирует исследователей на программное обеспечение и демонстрирует важнейшие аспекты анализа формы линии Франка-Кондона. Для начала импортируйте данные, нажав кнопку Импорт данных и выбрав тип импортируемого спектра. После выбора типа спектра появится проводник MATLAB.

В этом окне выберите нужный файл и нажмите Открыть. На вкладке Информация под спектром образца нажмите кнопку, соответствующую нужному спектру, чтобы загрузить нужные спектры из девяти спектров образца. Чтобы загрузить и отобразить несколько спектров одновременно, перейдите в Настройки, выберите Общие и Графические настройки.

Чтобы активировать флажок, разрешите несколько спектров данных по осям. Чтобы выбрать загруженный спектр, отличный от текущего активного спектра, нажмите кнопку Выбрать спектр по размеру, а затем выберите нужный спектр из списка на панели «Выбор спектра». Выберите пик, нажав кнопку Выбрать пик для нормализации, расположенную на вкладке Параметры в общих, и следуя инструкциям на экране.

Преобразуйте единицы оси X между числом волн и длиной волны, переключив ползунок, найденный в разделе «Настройки в оси X», в требуемый режим либо волнового числа, либо длины волны. Чтобы вручную ограничить диапазон оси X, выберите вкладки «Вручную настроить ось X» и «Установить ограничения» в разделе «Настройки» оси X. Затем используйте обнаруженные элементы управления, чтобы указать диапазон оси X.

Приложение автоматически расширится и сжимается до диапазона оси X, чтобы соответствовать всем загруженным точкам данных. На вкладке FIT в разделе Настройки выберите альтернативный метод расчета количества энергии. Измените метод по умолчанию с Full FCSLA fit на другой метод, нажав соответствующую радиальную кнопку и следуя инструкциям на экране.

Отобразите функцию подгонки с текущими значениями параметров, нажав кнопку Функция подгонки. Настройте значения параметров, чтобы оптимизировать подгонку для загруженных данных. С настройкой по умолчанию используйте одномодовую формулу анализа формы линии Франка-Кондона и при необходимости переключайтесь между одинарным и двойным режимами в настройках в fit.

Если начальные параметры признаны удовлетворительными, нажмите синюю кнопку Optimized Fit, чтобы запустить оптимизацию, а затем переназначьте функцию fit с новыми оптимизированными значениями параметров. Чтобы переключиться между наименьшими квадратами и симплексными методами оптимизации, переключитесь на нужный метод в Настройках, а затем Оптимизация. Вкладки Настройка и Оптимизация используются для настройки метода оптимизации.

Чтобы зафиксировать значение параметра во время оптимизации, установите флажок в поле редактирования, соответствующем нужному параметру. Откройте пользовательские параметры ограничения, установив флажок Разрешить ограничение пользовательских параметров во время оптимизации в разделе Параметры и оптимизация. Затем укажите пользовательские границы для значения параметра с помощью элементов управления, отображаемых нажатием кнопки Пользовательские границы под полем редактирования.

Чтобы настроить конечные триггеры для оптимизации, активируйте соответствующий флажок в разделе Настройки и оптимизация и введите нужное значение. Если оптимизированные данные и связанные с ними значения параметров удовлетворительны, приступайте к выполнению вычислений с помощью кнопки Рассчитать, расположенной в нижней части панели вычислений. Чтобы изменить устройство, выберите нужный параметр из раскрывающегося списка в разделе Настройки и расчеты.

Измените температуру на вкладке «Экспериментальная температура». Затем, нажав всплывающую кнопку рядом с текстовым полем Координата цветности, отобразите диаграмму цветности с нарисованными координатами. С помощью третьего расчета проверьте прогнозируемый цвет образца.

Затем измените подсветку нужной опцией из выпадающего меню с пометкой White Point. Чтобы рассчитать координаты цветности CIE и значения цвета для нескольких загруженных спектров, активируйте соответствующий флажок в разделе Настройки и вычисления. Нажмите кнопку с тремя точками, чтобы открыть панель с надписью Select Spectra.

На этой панели выберите нужные спектры и выберите Экспорт значений в виде таблицы и диаграммы отображения, чтобы показать диаграмму цветности с нанесенными и помеченными координатами. Если соответствие загруженных данных удовлетворительно, нажмите кнопку Экспорт данных, чтобы экспортировать как загруженные, так и вычисляемые данные. Вкладка Рисунок используется для экспорта отображаемого графика в виде рисунка.

Экспортируйте все значения параметров с вкладки «Значения параметров» и экспортируйте данные выбранного в данный момент спектра с точками данных спектра. Экспортируйте подгонку в виде серии точек данных XY, выбрав «Точки данных соответствия». Выберите «Значения цвета», чтобы экспортировать цветность, координаты CIE и прогнозируемый цвет, и нажмите «Диаграмма цветности», чтобы экспортировать диаграмму цветности с координатами.

Типичный пример слабо структурированного спектра показан в этом репрезентативном анализе данных. При комнатной температуре спектр излучения и функция посадки FCLSA были достигнуты за счет оптимизации наименьших квадратов и ручной корректировки значений параметров. Результирующий коэффициент определения составил 0,99947.

Высокоструктурированный спектр 9, 10-дифенилантрацена при низкой температуре был достигнут путем симплексной оптимизации с результирующим коэффициентом определения, рассчитанным как 0,9991. Необходимо иметь в виду, что значения периметра, возвращаемые процедурами оптимизации, определяются на чисто математической основе и должны проверяться на физическую релевантность.