Omnic紅外軟件使用指引

1、Omnic 軟件使用指南Omnic 軟件使用指南1 Omnic 與系統(tǒng)Omnic 是 Nicolet 公司的在 PC 機使用最廣泛的窗口軟件平臺上運行的紅外軟件，從開始在Windows3.1 上運行的版本的 1.0 到目前的 6.1a ，現(xiàn)行的的操作系統(tǒng)Windows98/Me/NT/2000/XP 都支持。 EZ-Omnic 是簡化的軟件，一方面價格比較低，同時更加簡明，容易掌握，雖然功能比較簡單，仍可以滿足先當(dāng)部分用 戶的需求。使用的儀器通訊接口有：LTP（并行口）或PCI卡，部分早一些的儀器使用ISA卡。2文件結(jié)構(gòu)Omnic 6.0 以上版本的缺省的文件分別存在于三個目錄中： C:My

2、DocumentsOmnic, 在其子目錄中分門別 類地存放數(shù)據(jù)與參數(shù)等文件，如 Spectra 存光譜， Param 中存設(shè)置參數(shù) ,Quant 存定量方法； C:Program FilesOmnic, 存 有 驅(qū) 動 與 程 序 文 件 等 , 系 統(tǒng) 的 卸 載 命 令 在 它 的 子 目 錄 Uninstall 中 ； C:MyDocumentOmnicLib, 存放譜庫，包括購買和自建的譜庫。軟件安裝的應(yīng)用程序除了 Omnic 外還有 Bench Diagnostics, 這是一個在系統(tǒng)發(fā)生故障時進行判斷的重要命 令，能夠檢查從接口卡到儀器的各個重要部件。它們與PDF文件一起置于Th

3、ermo Nicolet程序組中，3啟動 Omnic 軟件使用下列方法之一啟動 Omnic 紅外軟件系統(tǒng)：1在 Windows98 等的桌面上雙擊 （或者）2.從 Srart 宀Program 宀Thermo Nicolet 宀Omnic（或者從 Srart 宀Program 宀 Omnic5.0 宀 ）3其他，如 Win98 中的快捷方式啟動。4Omnic 顯示面板：1Omnic 是一種與窗口軟件充分兼容的軟件，可以顯示一個或多個顯示窗口，當(dāng)顯示多個窗口時可以選擇平鋪（Tile）或?qū)盈B（Cascade）方式，但其中只有一個是活動窗口（被選中的）。光譜圖可以在窗口間拖動、復(fù)制與粘貼，而且可以把

4、復(fù)制的光譜圖直接粘貼到其他應(yīng)用程序的文本文件中，為發(fā)表文章 或書寫報告帶來方便。2在每個顯示窗口中，可以顯示一個到多個光譜圖，最后加入的光譜是自動被選中的，缺省顏色是紅色。有些對光譜進行進一步處理時需要或可以同時處理多個光譜。需要有多個被選中的光譜時，通過 按住 Ctrl 或 Shift 鍵操作鼠標(biāo)來增減被選中光譜。3標(biāo)題框在光譜窗口的上面，標(biāo)題內(nèi)容為人工輸入，或根據(jù)使用的需要，通過“選項”中所設(shè)定的方式中適當(dāng)選擇自動生成。4按“信息按鈕”或雙擊“標(biāo)題框”中的標(biāo)題，打開“選中”光譜的采集和數(shù)據(jù)處理記錄的窗口，在其中的注釋（ Comment ）等若干框中，可以輸入文字信息，這些信息可以隨同譜圖一

5、起打印，其它的記 錄為非編輯內(nèi)容。5當(dāng)顯示多個光譜圖時，按“標(biāo)題框”右邊的箭頭，顯示出所有譜圖的標(biāo)題表。用鼠標(biāo)擊標(biāo)題表（選中）后，用鍵盤上的箭頭鍵可以改變被選中的光譜，同時可以編輯被選中的光譜的標(biāo)題。按住Ctrl 或Shift 對標(biāo)題表或窗口中的光譜點擊鼠標(biāo)左鍵，可以增加或減少一個或多個被選中的光譜。6圖標(biāo)工具是用來定義鼠標(biāo)功能的：選擇， 范圍， 坐標(biāo)， 峰高， 峰面積， 標(biāo)注。7“取景窗”中顯示有完整的光譜圖（被選中的），并指明光譜在窗口中的顯示范圍。通過鼠標(biāo)及與 的聯(lián) 合使用，可以改變光譜在窗格中光譜的水平方向顯示區(qū)間， 另外 Omnic 軟件還有幾種調(diào)整顯示范圍的方法。 8快捷工具圖標(biāo)的

6、使用使操作更為便捷。5數(shù)據(jù)采集設(shè)置從 Collect 下選 Experiment Setup ，就打開了它的窗口， 從中選擇與采集有關(guān)的條件和參數(shù)。也可以調(diào)用現(xiàn)有 的參數(shù)組文件 （.exp） 或保存調(diào)整選擇好的條件。1. Collect 選項卡中可以選擇： 掃描次數(shù) Number of Scans 分辨率 Resolution 光譜格式 Final Format ， 矯正 Correction ，對 H2O, CO2 的矯正見附一 文件管理 File Handling背景管理 Background Handling 環(huán)境干擾補償 Automatic Atmospheric Suppresion

7、 光譜預(yù)覽 Preview Data Collection ，在采集光譜 之前需要核實或調(diào)整樣品時選用，這一功能對于顯 微及某些附件應(yīng)用時非常有效。2. Bench 選項卡，從中可以檢查紅外干涉信號強度并包括：增益Gain，調(diào)整紅外干涉信號強度，一般將 Max調(diào)到 28V速度 Velocity ，取決于檢測器和應(yīng)用（速度及響應(yīng)）光闌 Aperture ，取決于光譜分辨率、光強的調(diào)整（也可以使用衰減屏）光譜范圍 Spectral Range ，可根據(jù)需要變更樣品位置 Sample Compartment ，對于紅外的系統(tǒng)， 在指定它后，一系列其它參數(shù)均可由軟件自動配套 完成設(shè)置。3. Quali

8、ty 選項卡， 通過適當(dāng)設(shè)定需要檢查的各個因素及其程度等， 系統(tǒng)在采集過程中即時指示并記 錄相關(guān)因素的狀態(tài)，用于保證光譜質(zhì)量。使用時注意，因素及其（量化）程度選擇必須適當(dāng)，否則軟件不 能提供正確的提示。 Use Spectral Quality Checks 決定是否使用此項功能。4. Advanced 選項卡中的參數(shù)選擇中： Zero Filling 用以改善譜圖曲線的連續(xù)性。 Apodization 變跡 （切趾 ）函數(shù)，在分辨率與信躁比之 間權(quán)衡。其中 Boxcar 應(yīng)用于高分辨率， Blackman- Harris 應(yīng)用于高信躁比，而 Happ-Genzel 最常用， 它兼顧了信躁比和

9、分辨率。Sample Spacing 采樣間隔，1 自 15798CM-1 始，2 自7899CM-1 始， 4 從 3949 CM-1 始記錄光譜數(shù)據(jù)。Phase Correction 相位矯正。Low （High） Pass Filter 低 （高 ）通濾波器轉(zhuǎn)折頻率。5. Diagnostic 選項卡：電源 ,氦氖激光器 , 紅外光源 , 電子部件 , 分束片與檢測器。上面五個是診斷圖標(biāo)，被點擊時顯示出相應(yīng)信息，但沒有 Bench ”和 Diagnostic 中給出的充分，其中的“X”分別指示正常和不正常。a) 當(dāng) View reference detector 被選時，窗口中的紅外 干

10、涉圖就被參考檢測器的干涉信號取代，其強度一般 在 12V 以上。此信號用于干涉圖峰位控制、 Nexus 中的濕度檢查和 IR 檢測器的故障判斷。b) Align, 對干涉儀進行自動準(zhǔn)直，將儀器調(diào)整并保 持運行在最佳狀態(tài)。需人工調(diào)整干涉儀的系統(tǒng)，如 G 系列和大部分 Impact ，沒有此項功能。c)Reset Bench, 光學(xué)臺重置(復(fù)位) 。d) Verify Smart Accessory, 有ESP功能的系統(tǒng)中，對智能附件進行確認(識別) 。e) Configure Bench, 光學(xué)臺系統(tǒng)設(shè)置，輸入光源、分束器、檢測器和與計算機通訊的地址參數(shù)等。對有E.S.P.功能的系統(tǒng)軟件會自動設(shè)

11、置，一般不需要人為調(diào)整，除非有特殊用戶元件。f) Check Desiccant, 干燥狀態(tài)檢查 (Nexus 系列 ) 。根據(jù)結(jié)果，決定干燥劑需要更換與否。在Omnic軟件中(不含EZ)，使用Match Spectrum Setting，按選定光譜圖的實驗條件設(shè)置有關(guān)數(shù)據(jù)采集的所有參數(shù)，確保光譜的可比性。 Spectral Quality Reference 用來評價儀器狀態(tài)。6背景與樣品數(shù)據(jù)文件的采集根據(jù)上面的順序， 用 Collect Background 和 Collect Sample 的指令進行數(shù)據(jù)采集。 在背景管理 BackgroundHandling 中選擇前兩項之一時，背景要

12、按照所提示的順序采集。選擇第三項時，后面輸入的數(shù)值就是設(shè)定 的背景有效使用分鐘數(shù)，到時候軟件會提示需要重新采集背景。七 顯示、打印與存盤1選擇光譜：采集好的光譜可以以重疊 (Overlay) 或分層(Stack) 的方式顯示到指定的窗格中。最后加入或被點擊 的光譜圖是紅色，即“選中的” 。2顯示范圍(坐標(biāo)) ：其大小可以通過 a) Display Limits輸入數(shù)值， b) 拖動鼠標(biāo)， c) 取景窗 (X 軸 )， d)View 菜單 中 Full, Common, Match ， Offset-Scale(Y 軸)， e) Roll /Zoom Window 工具 等等來調(diào)整。3使用 Fi

13、nd Peaks 或 標(biāo)峰位置，用“圖標(biāo)工具”進行峰高、峰面積測量與標(biāo)注等等操作。4通過打開 (Open) 、剪切 (Cut) 、刪除 (Clear) 、拷貝 (Copy) 、粘貼 (Paste) 、保存光譜圖 (Save, SaveAs)和保存光譜圖組(Save Group)進行文件管理。5顯示設(shè)置 (Display Setup) ：a) 顯示項目， b) 注釋方式及項目， c) X 軸格式，是否對低波數(shù)范圍擴展或者以波長為單位，d)分層(Stack)顯示光譜的個數(shù)，e)所要顯示有關(guān)采樣信息的選項。6打?。?a) 按照顯示直接打印， b) 按照報告模板 (Report Template) 打

14、印。顯示與打印的有關(guān)系統(tǒng)設(shè)置在Editt Option中選擇。八數(shù)據(jù)的分析處理1轉(zhuǎn)換：透過 (Transmittance) 與吸收 (Absorbance) 之間的轉(zhuǎn)換。Other Conversions 其它轉(zhuǎn)換，包括漫反射、光聲光譜、反射率的對數(shù)和 X 軸的波數(shù) / 波長轉(zhuǎn)換2數(shù)據(jù)處理Reprocess 再處理，須存有干涉圖、單光束光譜圖。Baseline Correct/Automatic 基線校正 / 自動基線校正：基線校正須對吸收圖操作，自動基線校正對于 基線不是簡單傾斜的圖的 校正結(jié)果較差。Other Corrections 其它校正，包括： K-K、 ATR.、H2O 和 CO2

15、 校正。Blank/Straight Line 使空白 / 直線生成Subtract 差譜Fourier Self-Deconvolution 自去卷積，以改善峰重疊Smooth/Automatic 平滑 / 自動平滑，以壓縮噪聲， 但分辨率會有不同程度下降Change Data Spacing 改變數(shù)據(jù)點的間隔，用以不同分 辨率間的比較和處理Derivative 導(dǎo)數(shù)光譜Spectral Math 數(shù)學(xué)運算Multiply 乘（ 某一系數(shù) ）Add 相加（兩個光譜 ）Normalize Frequency 頻率標(biāo)準(zhǔn)化Normalize Scale Y 坐標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化3 Analyze 分析Fin

16、d Peaks 峰查找，點擊鼠標(biāo)設(shè)定閾值，靈敏度 則與標(biāo)峰多少有關(guān)。Noise 噪聲水平測量Average 平均值測量Statistical Spectra 統(tǒng)計光譜，取得多個光譜的平均值與偏差Library Setup 譜庫設(shè)置，選擇譜庫路徑 / 譜庫，建立譜庫組，選擇檢索類型、內(nèi)容、定義光譜檢索范圍、 結(jié)果保留及顯示的個數(shù)。Search 光譜檢索，在 Library Setup 中選擇的算法有：專家檢索或相關(guān)值、絕對值、平方、導(dǎo)數(shù)和平方導(dǎo) 數(shù)。IR Spectral Interpretation 光譜解析 點擊 下的 就會出現(xiàn)右邊的窗口，解釋可能的對應(yīng)結(jié)構(gòu)信息。QC Compare QC比

17、對，通過將樣品圖與 QC庫中標(biāo)準(zhǔn)品圖比較并以數(shù)字形式的結(jié)果說明它們的一致性，用于從原材料到產(chǎn)品的分級分類、品質(zhì)鑒定，達到量化的質(zhì)量控制要求。比對的光譜范圍取決于三個因素： a) 顯示的范圍， b) QC Library 光譜范圍， c) Library Setup 中定義的光譜范圍。Library Manager 譜庫管理，查看譜庫信息，建立和刪除譜庫等在 EZ Omnic 系統(tǒng)中，沒有 Library Manager ，代之以 Create Library 和 View Library 。九.報告( Report )Report 是 Omnic 軟件特有的一種數(shù)據(jù)輸出形式。通過模板 (Tem

18、plate) 的選用和編輯，使用者可以以各種形 式打印、存儲報告。報告存儲在 Notebook 中，以便用各方面信息進行查詢 (檢索 )。Template 調(diào)用、編輯模板和新模板創(chuàng)建。Preview/Print Report 預(yù)覽、打印報告或另選模版。New Notebook 新建 Notebook 。Add to Notebook 將報告加入 Notebook 。View Notebook 查詢、瀏覽和打印 Notebook 和在Notebook 中檢索某些相關(guān)信息十 窗口 (Window)選擇窗口及其排列，建立新的窗口。New Window 建新窗口。Tile Windows 窗口平鋪。C

19、ascade Windows 窗口層疊。十一幫助 (Help)Omnic 軟件的功能豐富多樣， 使用過程中， 單擊鼠標(biāo)右鍵或按 F1 鍵等啟動靈活的在線幫助。 在幫助菜單中 提供大量的系統(tǒng)的信息，有儀器整體的介紹，系統(tǒng)的 FT-IR 理論，樣品測試的操作過程，軟件使用，附件 的介紹和使用等等。還有當(dāng)系統(tǒng)有故障時的提示，對硬件的診斷，等等。十二其他1 軟件系統(tǒng)設(shè)置 (Configuration)在軟件的實際使用中，有些需要和要求可是不同的，這 些不同的要求，可以通過不同設(shè)置的調(diào)用或修改來實現(xiàn)。軟件系統(tǒng)設(shè)置的調(diào)用與存儲，是從Omnic中的FileOpenConfiguration 與 Save C

20、onfiguration As 來進行。 Edit宀Option, Edit Menu, Edit Toolbar 等是對設(shè)置進行修改調(diào)整。下面是一些實例：a) .修改初始的文件路徑：EditTOption，在File tab的Derictories框中選擇，例如對于光譜文件目錄，選擇框中 Initial spectra ，再點擊右邊的 Select Path ，選擇新的路徑后，單擊 OK 確認。對于 Use initial directory/Uselast directory的選擇可以將軟件運行當(dāng)中的光譜文件路徑保持在初始或前 面使用過的路徑上。b) . 選擇標(biāo)注方向：EditTOptio

21、n ，在 View tab 的 Annotation框中選擇，最后單擊 OK 確認。c) . 光譜打印線的粗細：EditTOption ，改變在 Print tab 的Spectra 框中 Line thickness 的數(shù)值，數(shù)值越大線條越粗。d) . 選擇輸入 H2O 和 CO2 的參考光譜：EditTOption ，單擊在 Process tab 的 Corrections 框中 H2O 或 CO2 右邊的 Browse 鍵，之后在打開的 Open 窗框中選取相應(yīng) 的光譜文件，單擊 OK 確認。實際使用中要注意采集光譜的參數(shù)和條件，須與實際測量樣品的一致（除了 cans）。e）.選擇顯示

22、窗格中缺省的光譜范圍：EdittOption，在 Window tab 的X-Axis Limits 框中直接鍵入數(shù)值。2文件的存儲Omnic 軟件提供的光譜存儲有單光譜與光譜組（即多 光譜文件 *.spg ）兩種形式，而對單光譜有提供了多種屬性 的選擇，除了 *.spa 外，常用的還有 *.spc 等。 *.spc 是分峰 軟件 Peaksolve 所用形式， *.csv 則是將文件儲存為數(shù)組， 其每行含有的兩個數(shù)字分別代表波數(shù)和強度，供 Omnic 系 統(tǒng)以外的軟件使用。 *.jdx 文件是一種更“高級”的文本文 件，它有效地利用計算機的存儲空間，成為在國際會議上 廣泛采用的“標(biāo)準(zhǔn)”格式。

23、*.csv 文件 （Comma-Separate Values）2.881175e+003,4.638804e-0012.883104e+003,4.916947e-001A Peak in Polystyrene film2.885032e+003,5.201893e-001 2.886960e+003,5.502175e-0012.888889e+003,5.828485e-001 2.890817e+003,6.200642e-0012.892746e+003,6.643446e-0012.894674e+003,7.197999e-0012.896603e+003,7.897061e-

24、0012.898531e+003,8.762876e-0012.900460e+003,9.778873e-001 2.902388e+003,1.090971e+0002.904317e+003,1.210047e+0002.906245e+003,1.334765e+0002.908174e+003,1.465857e+0002.910102e+003,1.607575e+0002.912031e+003,1.754251e+0002.913959e+003,1.903528e+0002.915888e+003,2.045945e+0002.917816e+003,2.187768e+00

25、02.919745e+003,2.316552e+0002.921673e+003,2.424041e+0002.923602e+003,2.458550e+0002.925530e+003,2.428019e+0002.927459e+003,2.297143e+000從數(shù)據(jù)文件使用與管理方便的角度出發(fā)，應(yīng)考慮多 建立子目錄，使用 即可在當(dāng)前目錄中直接建立新子目錄， 這樣就可以將不同時間、批號、樣品的不同種類或來源等 等區(qū)別開，存到不同的路徑當(dāng)中。3Toolbor 的使用和編輯為了更加方便地進行操作， Omnic 軟件中提供有大量 的工具鍵，用鼠標(biāo)單擊就直接執(zhí)行對應(yīng)的功能。對于當(dāng)前Toolb

26、ar中排列著的部分，可以通過Edit -Edit Toolbar，增加或刪除其中的工具鍵，用鼠標(biāo)直接從ButtonLibrary 中選取所要添加的兼拖入中間的 Current Toobar 即可。 對于工具鍵的大小、 顯示內(nèi)容和排列 的方向、位置，使用者可在該窗口的右邊選擇。有上部的 Add item 是添加已編制好的宏程序或外部命令等 用的。4Log （ 日志 ）的使用Omnic軟件提供了一種記錄功能：Log,它以流水帳的形式記錄各種操作的結(jié)果，作為文本文件儲存，使用RTF作為缺省的擴展名。通過 Open Log和Close Log來啟動和終止。5Edit 中其他功能Cut 減切， Copy

27、 拷貝， Paste 粘貼， Paste Image 影象粘貼， Clear 刪除， Select All 全選， Delete Annotation 標(biāo)注刪除。Copy（和Cut）操作將選中的光譜數(shù)據(jù)復(fù)制到剪貼板，供Paste用。Paste的對象不僅僅是光譜顯示窗口，而且可以是 Word、Excel等各種Omnic軟件以外的應(yīng)用程序。這樣就給儀器使用人員提供了方便，將打印效 果完美無缺的光譜圖按照需要的比例、大小直接融入文章和報告當(dāng)中。6登錄的選用與取消在需要對進入 Omnic 進行保護性限制時，請選擇 Enable Omnic Log-In ，輸入字符若干作為口令。需要取 消或由于忘記口令

28、時，打開在 C:WindowsOmnic32.ini 文件，將 CUSTOMERINFO 中的 UseLogin=1 改為 等于 0，用 Save 命令回存。Omnic 軟件實際應(yīng)用應(yīng)用一：克服環(huán)境中 H2O 與 CO2 的干擾：CO2 的吸收峰比較窄，而且位置 （2350CM-1 附近 ） 通常不與樣品光譜信息重疊，所以可結(jié)合區(qū)間工具 與Straight Line 功能結(jié)合將其消除。H2O 的扣除則是通過光譜差減， Omnic 軟件不但 提供專門對的 H2O 與 CO2 進行矯正處理功能，而且可以 通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)置，在數(shù)據(jù)采集過程中直接自動矯正，得到 良好的效果。具體步驟是：1在與正式樣品光譜采集完全一致的條件下，向樣品室內(nèi)加入適量氣體 H2O或CO2，分別采集到強度適中的H2O和CO2的光譜圖，存到計算機系統(tǒng)。背景的采集最好 是在吹掃后進行。如先采用背景方式二，即樣品采集結(jié)束 后，經(jīng)適當(dāng)吹掃后采集背景，再將背景方式改為三，向光 路中少許吹氣，采集第二個樣品光譜，這樣得到的兩個譜圖 中具有的 CO2 和 H2O 相對強度不同。 （可以通過相互差譜Subtract ，分別得到 H2O 和 CO2 的參考光譜。）2將存好的 H2O 和 CO2 的參考光譜在 Option 中輸入：EdittOption，