尼高力紅外光譜儀應(yīng)用軟件Omnic6.0使用指南

1、尼高力紅外光譜儀應(yīng)用軟件Omnic6.0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(jī)使用最廣泛的窗口軟件平臺(tái)上運(yùn)行的紅外軟件，從開始在Windows3.1上運(yùn)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(jiǎn)化的軟件，一方面價(jià)格比較低，同時(shí)更加簡(jiǎn)明，容易掌握，雖然功能比較簡(jiǎn)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(gè)目錄中：C:My Docu

2、mentsOmnic,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(dòng)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(kù)，包括購(gòu)買和自建的譜庫(kù)。軟件安裝的應(yīng)用程序除了Omnic外還有Bench Diagnostics,這是一個(gè)在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)進(jìn)行判斷的重要命令，能夠檢查從接口卡到儀器的各個(gè)重要部件。它們與PDF文件一起置于Thermo Nicolet程序組中，3 啟動(dòng)Omnic軟件使用下列方法之一啟動(dòng)Omnic 紅外

3、軟件系統(tǒng)： 1 在Windows98等的桌面上雙擊 （或者 ）2 從SrartProgramThermo NicoletOmnic(或者從SrartProgramOmnic5.0 )3 其他，如Win98中的快捷方式啟動(dòng)。4 Omnic顯示面板：1 Omnic是一種與窗口軟件充分兼容的軟件，可以顯示一個(gè)或多個(gè)顯示窗口，當(dāng)顯示多個(gè)窗口時(shí)可以選擇平鋪（Tile）或?qū)盈B（Cascade）方式，但其中只有一個(gè)是活動(dòng)窗口（被選中的）。光譜圖可以在窗口間拖動(dòng)、復(fù)制與粘貼，而且可以把復(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(bào)告帶來(lái)方便。2 在每個(gè)顯示窗口中，可以顯示一個(gè)到多個(gè)光譜圖，

4、最后加入的光譜是自動(dòng)被選中的，缺省顏色是紅色。有些對(duì)光譜進(jìn)行進(jìn)一步處理時(shí)需要或可以同時(shí)處理多個(gè)光譜。需要有多個(gè)被選中的光譜時(shí)，通過(guò)按住Ctrl或Shift鍵操作鼠標(biāo)來(lái)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(guò)“選項(xiàng)”中所設(shè)定的方式中適當(dāng)選擇自動(dòng)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起打印，其它的記錄為非編輯內(nèi)容。5 當(dāng)顯示多個(gè)光譜圖時(shí)，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

5、盤上的箭頭鍵可以改變被選中的光譜，同時(shí)可以編輯被選中的光譜的標(biāo)題。按住Ctrl或Shift對(duì)標(biāo)題表或窗口中的光譜點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，可以增加或減少一個(gè)或多個(gè)被選中的光譜。6 圖標(biāo)工具是用來(lái)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(guò)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

6、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(xiàng)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(duì)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(bǔ)償 Automatic Atmospheric Suppresion光譜預(yù)覽Preview Data Collection，在采集光譜之前需要核實(shí)或調(diào)整樣品時(shí)選用，這一功能對(duì)于顯微及某些附件應(yīng)用時(shí)非常有效。 2. Bench選項(xiàng)卡，從中可以

7、檢查紅外干涉信號(hào)強(qiáng)度并包括：增益Gain，調(diào)整紅外干涉信號(hào)強(qiáng)度，一般將Max調(diào)到28V速度 Velocity，取決于檢測(cè)器和應(yīng)用（速度及響應(yīng)）光闌 Aperture，取決于光譜分辨率、光強(qiáng)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(duì)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(dòng)配套 完成設(shè)置。3. Quality選項(xiàng)卡，通過(guò)適當(dāng)設(shè)定需要檢查的各個(gè)因素及其程度等，系統(tǒng)在采集過(guò)程中即時(shí)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(shí)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。Us

8、e Spectral Quality Checks 決定是否使用此項(xiàng)功能。4. Advanced 選項(xiàng)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)

9、通濾波器轉(zhuǎn)折頻率。5. Diagnostic 選項(xiàng)卡：電源, 氦氖激光器, 紅外光源, 電子部件, 分束片與檢測(cè)器。上面五個(gè)是診斷圖標(biāo)，被點(diǎn)擊時(shí)顯示出相應(yīng)信息，但沒有Bench ”和Diagnostic中給出的充分，其中的“”分別指示正常和不正常。a) 當(dāng)View reference detector 被選時(shí)，窗口中的紅外干涉圖就被參考檢測(cè)器的干涉信號(hào)取代，其強(qiáng)度一般在12V以上。此信號(hào)用于干涉圖峰位控制、Nexus中的濕度檢查和IR檢測(cè)器的故障判斷。b) Align, 對(duì)干涉儀進(jìn)行自動(dòng)準(zhǔn)直，將儀器調(diào)整并保持運(yùn)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(xiàng)功能。c

10、) Reset Bench, 光學(xué)臺(tái)重置（復(fù)位）。d) Verify Smart Accessory, 有E.S.P.功能的系統(tǒng)中，對(duì)智能附件進(jìn)行確認(rèn)（識(shí)別）。e) Configure Bench, 光學(xué)臺(tái)系統(tǒng)設(shè)置，輸入光源、分束器、檢測(cè)器和與計(jì)算機(jī)通訊的地址參數(shù)等。對(duì)有E.S.P.功能的系統(tǒng)軟件會(huì)自動(dòng)設(shè)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(shí)驗(yàn)條件設(shè)置有關(guān)數(shù)據(jù)采集的所有參數(shù)，確保光

11、譜的可比性。Spectral Quality Reference 用來(lái)評(píng)價(jià)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(jìn)行數(shù)據(jù)采集。在背景管理 Background Handling中選擇前兩項(xiàng)之一時(shí)，背景要按照所提示的順序采集。選擇第三項(xiàng)時(shí)，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(shí)候軟件會(huì)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(diǎn)擊的光譜圖是紅色，即“選中的”。2 顯示范圍（坐標(biāo)）：其大

12、小可以通過(guò)a) Display Limits輸入數(shù)值，b) 拖動(dòng)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(lái)調(diào)整。3 使用Find Peaks 或 標(biāo)峰位置，用“圖標(biāo)工具”進(jìn) 行峰高、峰面積測(cè)量與標(biāo)注等等操作。4 通過(guò)打開(Open)、剪切(Cut)、刪除(Clear)、拷貝(Copy)、粘貼(Paste)、保存光譜圖(Save, Save As)和保存光譜圖組(Save Group)進(jìn)行文件管理。5 顯示設(shè)置 (Display Setup)：a) 顯示項(xiàng)目，b)

13、注釋方式及項(xiàng)目，c) X軸格式，是否對(duì)低波數(shù)范圍擴(kuò)展或者以波 長(zhǎng)為單位，d)分層(Stack)顯示光譜的個(gè)數(shù)，e) 所要顯示有關(guān)采樣信息的選項(xiàng)。6 打?。?a) 按照顯示直接打印，b) 按照?qǐng)?bào)告模板(Report Template)打印。顯示與打印的有關(guān)系統(tǒng)設(shè)置在EditOption中選擇。八 數(shù)據(jù)的分析處理1轉(zhuǎn)換：透過(guò)(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(duì)數(shù)和X軸的波數(shù)/波長(zhǎng)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/

14、Automatic 基線校正/自動(dòng)基線校正：基線校正須對(duì)吸收?qǐng)D操作，自動(dòng)基線校正對(duì)于基線不是簡(jiǎn)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(dòng)平滑，以壓縮噪聲，但分辨率會(huì)有不同程度下降Change Data Spacing 改變數(shù)據(jù)點(diǎn)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)

15、運(yùn)算Multiply 乘(某一系數(shù))Add相加(兩個(gè)光譜)Normalize Frequency 頻率標(biāo)準(zhǔn)化Normalize Scale Y坐標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化3Analyze 分析Find Peaks 峰查找，點(diǎn)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(cè)量Average 平均值測(cè)量Statistical Spectra 統(tǒng)計(jì)光譜，取得多個(gè)光譜的平均值與偏差Library Setup 譜庫(kù)設(shè)置，選擇譜庫(kù)路徑/譜庫(kù)，建立譜庫(kù)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(gè)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(duì)值、平方

16、、導(dǎo)數(shù)和平方導(dǎo)數(shù)。IR Spectral Interpretation 光譜解析點(diǎn)擊 下的 就會(huì)出現(xiàn)右邊的窗口，解釋可能的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)信息。QC Compare QC比對(duì)，通過(guò)將樣品圖與QC庫(kù)中標(biāo)準(zhǔn)品圖比較并以數(shù)字形式的結(jié)果說(shuō)明它們的一致性，用于從原材料到產(chǎn)品的分級(jí)分類、品質(zhì)鑒定，達(dá)到量化的質(zhì)量控制要求。比對(duì)的光譜范圍取決于三個(gè)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(kù)管理，查看譜庫(kù)信息，建立和刪除譜庫(kù)等在EZ Omnic系統(tǒng)中，沒有Library Manager，代之以Create Libra

17、ry和View Library。九. 報(bào)告（Report）Report是Omnic軟件特有的一種數(shù)據(jù)輸出形式。通過(guò)模板(Template)的選用和編輯，使用者可以以各種形式打印、存儲(chǔ)報(bào)告。報(bào)告存儲(chǔ)在Notebook中，以便用各方面信息進(jìn)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(bào)告或另選模版。New Notebook 新建Notebook。Add to Notebook 將報(bào)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)

18、 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。Cascade Windows 窗口層疊。十一幫助(Help)Omnic軟件的功能豐富多樣，使用過(guò)程中，單擊鼠標(biāo)右鍵或按F1鍵等啟動(dòng)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(cè)試的操作過(guò)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(shí)的提示，對(duì)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(shí)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(guò)不同設(shè)置的調(diào)用或修改來(lái)實(shí)現(xiàn)。軟件系統(tǒng)設(shè)置的調(diào)用與存儲(chǔ)

19、，是從Omnic中的FileOpen Configuration與Save Configuration As來(lái)進(jìn)行。EditOption, Edit Menu, Edit Toolbar等是對(duì)設(shè)置進(jìn)行修改調(diào)整。下面是一些實(shí)例：a). 修改初始的文件路徑：EditOption，在File tab 的Derictories 框中選擇，例如對(duì)于光譜文件目錄，選擇框中Initial spectra，再點(diǎn)擊右邊的Select Path ，選擇新的路徑后，單擊OK確認(rèn)。對(duì)于Use initial directory/Uselast directory的選擇可以將軟件運(yùn)行當(dāng)中的光譜文件路徑保持在初始或前面使

20、用過(guò)的路徑上。b). 選擇標(biāo)注方向：EditOption，在View tab 的Annotation 框中選擇，最后單擊OK確認(rèn)。c). 光譜打印線的粗細(xì)：EditOption，改變?cè)赑rint 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：EditOption，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(rèn)。實(shí)際使用中要注意采集光譜的參數(shù)和條件，須與實(shí)際測(cè)量樣品的一致（除了cans）。e). 選擇顯

21、示窗格中缺省的光譜范圍：EditOption，在Window tab的X-Axis Limits 框中直接鍵入數(shù)值。2 文件的存儲(chǔ)Omnic軟件提供的光譜存儲(chǔ)有單光譜與光譜組（即多光譜文件*.spg）兩種形式，而對(duì)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(chǔ)存為數(shù)組，其每行含有的兩個(gè)數(shù)字分別代表波數(shù)和強(qiáng)度，供Omnic系統(tǒng)以外的軟件使用。*.jdx 文件是一種更“高級(jí)”的文本文件，它有效地利用計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)空間，成為在國(guó)際會(huì)議上廣泛采用的“標(biāo)準(zhǔn)”格式。*.csv 文件(Comma-Separate

22、Values)2.881175e+003,4.638804e-001 2.883104e+003,4.916947e-001 A 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-001 2.894674e+003,7.197999e-0012.896603e+003,7.897061e-0012.898531e+003,8.762

23、876e-0012.900460e+003,9.778873e-0012.902388e+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+0002.919745e+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