雙劍合璧之“擬合”與“分峰”

Moia藏經(jīng)閣 2016-08-18

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前言：

分久必合、合久必分。分峰與擬合同樣相互依存、密不可分。在本Origin教程剛進入數(shù)據(jù)處理部分時，小編我就蠢蠢欲動，想要介紹如何用Origin來處理諸如XPS、UV等數(shù)據(jù)。但是隨著總結(jié)深入后發(fā)現(xiàn)這些處理涉及的內(nèi)容多、范圍廣，需要一定的基礎(chǔ)才能小試牛刀。所以在數(shù)據(jù)處理部分首先介紹擬合，然后再介紹分峰，最后再實現(xiàn)雙劍合璧（相關(guān)基礎(chǔ)內(nèi)容請到“科研資料”-“軟件使用”欄中查看）。

本期精彩：

本期內(nèi)容以XPS數(shù)據(jù)的分峰擬合為例，介紹如何利用前面學(xué)習(xí)的相關(guān)知識和一些新技能來挑戰(zhàn)終極Boss。

圖16.1

首先根據(jù)XPS數(shù)據(jù)作圖如16.1所示，圖中可見結(jié)合能在31 - 38 ev范圍內(nèi)的兩峰有重疊部分，現(xiàn)根據(jù)要求進行分峰擬合，以求出各個峰的相關(guān)數(shù)據(jù)信息。具體操作步驟如下：

依次選擇Analysis-Peak and Baseline-Peak Analyzer-Open Dialog…（還記得大明湖畔的PeakAnalyzer么？），如圖16.2所示。

圖16.2

出現(xiàn)如圖16.3所示對話框。圖中左側(cè)為預(yù)覽圖，右側(cè)為Peak Analyzer對話框。在Goal欄中選擇Fit Peaks（Pro），再點擊Next。

圖16.3

出現(xiàn)如圖16.4所示Baseline設(shè)置對話框。Baseline的設(shè)置很關(guān)鍵，需要根據(jù)需求進行個性化設(shè)置。

圖16.4

建議Baseline Mode選擇UserDefined。在Origin中設(shè)有專門XPS基線模式，但是經(jīng)過小編測試，并不是很好用（如果哪位大神擅長，請賜教）。所以還是建議選擇用戶自定義模式。對于基線扣除所用的函數(shù)類型，Origin內(nèi)可供選擇的有兩種：2nd Derivative和1st Derivative and 2nd Derivative（兩者區(qū)別見“峰”的解析：扣基線、求積分、FWHM）。在處理數(shù)據(jù)時，可以分別選擇兩者，通過預(yù)覽圖來觀察效果，再擇其優(yōu)者。雖然擇優(yōu)處理，但是常常還是不能很好的描繪基線，所以需要手動添加和修改這些數(shù)據(jù)點，具體的添加和修改的方法見（“峰”的解析：扣基線、求積分、FWHM）。嘗試多次改變這些可調(diào)參數(shù)，直至在預(yù)覽圖中得到滿意的基線點，如圖16.4所示。PS: 在本例中，只是考慮31 - 38 ev的峰，忽略27 ev附近峰，所以基線選擇會有所不同。選擇完成后，單擊Next。

圖16.5

出現(xiàn)如圖16.5所示對話框。Connect by欄選擇Interpolation。Interpolation Method選擇Spline，單擊Next。

圖16.6

出現(xiàn)如圖16.6所示對話框，單擊Subtract Now，扣除基線。單擊Next。

圖16.7

出現(xiàn)如圖16.7所示對話框。在該對話框中進行尋峰。Origin默認(rèn)為自動尋峰方式，參數(shù)設(shè)置詳見（眾里尋“峰”千百度）。但是目前自動尋峰方式還不夠智能，難以達到要求。比如：本例中，因為XPS數(shù)據(jù)的信噪比不高，通過自動尋峰難以找到目標(biāo)峰，反而出現(xiàn)很多雜質(zhì)峰。所以建議通過Add方式，手動添加峰，如16.7所示。目標(biāo)峰添加完成后。單擊Next。

上面的內(nèi)容是分峰部分，下面將進入擬合部分（注意分峰和擬合彼此關(guān)聯(lián)，此處方便理解才機械劃分）。

圖16.8

出現(xiàn)如圖16.8所示對話框和初始擬合效果圖。通過左側(cè)預(yù)覽圖可知，圖中擬合結(jié)果并不理想。選擇Fit Control來調(diào)節(jié)擬合參數(shù)。

圖16.9

圖16.10

點擊Fit Control出現(xiàn)如圖16.9所示對話框。在參數(shù)框內(nèi)，可以設(shè)置各種擬合參數(shù)，比如：固定某一擬合峰的峰位，半峰寬，以及兩個峰共享一個半峰寬等等。參數(shù)設(shè)置完成后點擊圖標(biāo)右下角OK鍵左側(cè)圖標(biāo)（如圖16.9），此時在預(yù)覽圖中就會有相應(yīng)變化，如圖16.10所示。平時處理數(shù)據(jù)時，需要多次調(diào)節(jié)參數(shù)以達到最佳擬合效果。達到預(yù)期效果后，單擊OK，回到Peak Analyzer對話框，單擊Finish。