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origin多峰拟合.doc

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单峰拟合 单峰拟合实际上就是非线性曲线拟合(NLFit)中的峰拟合,其对话框与非线性拟合完全一 样。 (1)导入 origin\samples\Curve Fitting\lorentzian.dat 数据文件,用工作表中 A(X)和 D(Y) 绘制线图。 (2)选择菜单命令 Analysis→Peaks and Baseline→Fit single Peaks ,打开 NLFit 对话 框,选择 lorentz 拟合函数,见下图。 (3)单击 Fit 按钮,完成拟合,拟合曲线与原始曲线如下图。
多峰拟合 多峰拟合是采用 Guassian 或 lorentzian 峰函数对数据进行拟合。用户在对话框中确定峰的数 量,在图形中的峰中心处双击进行峰的拟合,完成拟合后会自动生成拟合数据报告。该多峰 仅能采用 Guassian 或 lorentzian 两种峰函数,若需完成更复杂的拟合,请参考谱线分析(Peak Analyzer)向导。 (1)导入 origin\samples\Curve Fitting\Multiple Peaks.dat 数据文件,用工作表中 A(X)和 B(Y) 绘制线图。 (2)选择菜单命令 Analysis→Peaks and Baseline→Fit Multiple Peaks,打开 Spectroscopy: fitpeaks 对话框,在峰数量选择(Number of Peaks)选择 3,如下图。 (3)在图中 3 个峰处用鼠标双击,进行确认完成曲线拟合,如下图。完成拟合后,自动生 成拟合数据报告。 采用该方法对更复杂的峰(如隐含峰)进行拟合,有时会产生错误的结果。下面采用该 方法对隐含峰的曲线进行拟合。导入 origin\samples\ Spectroscopy \HiddenPeaks.dat 文件,进 行绘图。根据图形选择峰数量为 5 进行拟合,拟合结果见下图(绿线为 5 个单峰,红线为 5 个单峰的叠加),叠加曲线与实际曲线在 A 和 B 等处有较大的误差。
重叠峰的分离 几个单独的峰由于靠的很近,会导致形成一个重叠峰的形成。如果想计算几个峰之间的 面积比例关系的话,就需要先把这个重叠峰分离成几个单独的峰。 举个例子,比如在做聚 合物多晶 x 射线衍射的时候,不同晶型的衍射峰与无定形部分的衍射峰彼此重叠,这些峰对 应的面积比与他们之间的含量比成线性关系。通过计算晶体衍射峰的面积与无定形衍射峰的 面积,就可以大致的到聚合物的结晶度。 将数据作图后(注意,这里的数据一般间隔的非常近,所以作出的图点与点之间也比较 连续),检查菜单栏 data 中看是否需要分峰的数据被勾上了。没勾的话就选中。 ※注意,如果数据的 x 范围很大,而需要分峰的部分很小,比如,整个数据的 x 轴的范围是 0-100,而需要分的重叠峰的位置在 40-60,其他部分均为平的基线或其他无关的峰,那么我 们就需要在 worksheet 表格里把 0-40,以及 60-100 的数据都删掉,只留 40-60 这段范围的数 据。这步是一定要做的,否则分出来的峰非常不准。 ※删除不需要的数据后,在 graph 窗口中可以看到只留下了重叠峰的数据图, 这时点 菜单栏中的 analysis->fit multi peaks->guassian or lorentzian(这两个什么区别我也不是很清 楚,感觉作出来的图是一样的),选中一个拟和方法后,会跳出一个对话框 number of peak, 问你要分成几个峰,输入个数确定后,又跳出一个对话框问你估计的半峰宽。这里用它的默 认的就好了。然后在图上观察你认为的几个单独峰的位置,双击你认为的位置后,会出现一 条垂直的虚线,直至将几个峰的峰值位置选好后,可以看到这个重叠峰就被分成了几个单独 的峰。其中绿色的拟和曲线是被分成的每个单独的峰,红的是这几个绿色峰的加和,红色的 线应该跟你原来的重叠峰吻合的非常好。 根据图中的信息框的内容可以得到拟和出来的峰函数的系数值。根据 result 窗口里面的信息 可以得到峰额面积,半峰宽以及中心位置。
峰面积的计算 对于峰面积的求解,可以通过 origin 的 integrate 命令,这个命令求的是以 y=0 为底的区域的 面积,所以,如果我们要求面积的峰被 y=0 切割开的话,我们可以通过平移的方法 先将峰的整体移到 x 轴的上方。 在求峰面积之前,我们还应该把多余的数据删除掉,比如我们要求的峰是从 x1 开始,到 x2 结束,在小于 x1 和大于 x2 的区域均是基线部分的话,我们只留 x1 到 x2 之间的数据。 在 worksheet 表格中插入两列(C 列,D 列)将峰的起始点跟终止点的坐标填入 C 列和 D 列, 如下。其中 A 列和 B 列是峰的数据。 A B C D x1 y1 x1 y1 .. .. x2 y2 .. .. . . . x2 y2 点菜单栏plot->line,以A列为x轴B列为y轴,和以C列为x轴B列为y轴作图,这是做出来的图 应该是一个峰加上一条以峰的起始和终止为终点的线段。 检查菜单栏Data中是否峰的数据(Data1)处于激活状态,是的话就不用管,不是的话就激活 (就是在data1前面有个勾)。 点菜单栏analysis->calculus->integrate,这时result窗口里会出现计算的结果。这个结果 是对峰的曲线到y=0直线进行的积分。 点菜单栏Data,激活线段的数据(Data2)。 点菜单栏 analysis->calculus->integrate,这时 result 窗口里会出现计算的结果。这个结 果是对线段到 y=0 直线进行的积分,也就是这个梯形的面积。用两组面积相减(如果是向上 的峰,就用峰的积分减线段的积分;如果是向下的峰,就用线段的积分减峰的积分),就可 以得到峰的面积了。 .本文基于Origin软件的多峰实验曲线拟合及数据处理的具体步骤如下: 首先,把实验数据UGK、IP导入Origin软件DATA上.同时,在实验数据DATA中选定数据分析区 域,用Line命令键画实验曲线.选择菜单命令“Tools Pick Peaks”,打开拾取峰值工具对 话框,单击对话框中“Find Peaks”命令按钮,则Origin将自动找到峰值点,并标注在曲线 上,如图3所示.根据标注在曲线上的各峰最小点,在Origin软件上进行拟合,得到本底电 流包络线及拟合关系(图3中的第2条曲线).再根据拟合关系确定对应UGK的本底电流I0和 IP=I0-IP(可在Exeel中进行).把UGK、I0、IP、△Ib重新导入新的DATA文件后,重复上述操作, 得到下图中的1、2、3曲线以及有关参数.
其次,进一步进行“Analysis Fit Multi-Peaks Gaussian”操作,Origin会依次打开两个 对话框要求输入参数.首先要求输入峰值个数(Numberof Peaks),其次输入“Initial Hall Wibth Estimate”(缺省值会自动生成).单击“OK”,Origin会自动打开数据显示(Data Display) 工具.双击曲线上的峰值点位置,指定位置上出现一条绿色垂直虚线.指定完各峰值点后, Origin同样将自动进行多峰值拟合(上图中的第4曲线),同时打开结果记录窗.结果包括非 线性最小方差拟合(NLSF)的形式及参数,各峰值区间的面积(Area)、峰中心(Center)、峰宽 度(Wibth)和高度(Height)等等。
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