Omnic软件使用指导2009-4-10绪论•Omnic与系统Omnic是FT-IT光谱仪的一个高级软件包。用其可以方便地对光谱进行采集、处理、简单定量分析等操作。并可实时监测仪器操作,如果出现故障,给出提示并解释如何排除。版本:1.0-8.0,EZ-Omnic(旧简化版),Omniclite(新简化版)Omnic8.0对计算机要求:WindowsXPprofessionalSP2或WindowsVistaBusiness操作系统IntelCore2Duo处理器2.2GHz;2GB内存160GBharddiscwith1GBfreespaceCORW/DVDcombodriveUSB2.0Port(notahub).parallelorUSB2,0printerPort.Omnic操作界面的语言选择:Start\ControlPanel\RegionalandLanguageOption中RegionalOption和Advanced选项,中文选择Chinese(PRC),英文选择English(UnitedStates)绪论•Omnic8.0软件的安装、卸载、和启动•安装:将ProgramDisc(标有InstallFirst)放入光驱,点击自动运行项中的‘Install’,按提示安装完成后,将‘SpectrometerDriverDisc’放入光驱,自动安装。安装完成后,不要取出光盘。将光谱仪USB通讯线插入计算机,并开启光谱仪。计算机提示发现新硬件,选择由CD安装驱动程序。•卸载:1,将ProgramDisc‘SpectrometerDriverDisc’放入光驱,打开,点击ThermoMSIUninstall,选择需要卸载项。2,2,Start\ControlPanel\AddorRemovePrograms,选择卸载项。•启动:1,鼠标双击桌面上Omnic快捷方式。2,开始—所有程序—ThermoScientific—OMNIC3,c:\Programfiles\Omnic\omnic32绪论•Omnic软件结构三个目录C:\MyDocuments\OmnicSpectra-光谱;Libs-谱库;Param-实验参数;Quant-定量方法;Report-报告C:\ProgramFiles\Omnic—程序文件及驱动Start\AllPrograms\ThermoScientificOmnicDocumentation-仪器及软件用户手册;LibraryConverter-谱库转换程序帮助:1,Omnic中帮助菜单2,赛默飞世尔科技客户服务电话:800-810-5118400-650-5118绪论•红外光谱理论•红外光谱是根据物质吸收辐射能量后引起分子振动的能级跃迁,记录跃迁过程而获得该分子的红外吸收光谱。分子振动时,分子的偶极距发生变化,则该分子是红外活性的,能够产生红外吸收。在中红外区,分子中基团振动模式分为两大类:伸缩振动和弯曲振动。•中红外区频率范围:4000-400cm-1,其中,4000-1330cm-1为基团频率区,与分子结构有对应关系。1330-400cm-1为指纹频率区。分子结构微小的变化会引起指纹频率的变化。•汽态H2O伸缩振-转光谱位于3950-3500cm-1,变角振-转光谱位于2000-1300cm-1,•CO2振-转吸收谱带的P支、Q支和R支分别位于2359cm-1,2338cm-1,669cm-1.•FTIR(FourierTransformInfrared)傅立叶变换红外光谱仪.FTIR采用了干涉仪可以对目标频率范围内的所有频率同时进行采集。采集得到的干涉图信号经过傅立叶变换后得到光谱图信号(单光束光谱)。11绪论•傅立叶变换方程•I(X)=2RTB(V)COS2VXdV;B(V)=I(X)COS2VXdX-iI(X)SIN2VXdXI(X):光程差的强度函数;V:波数;B(V):频率的强度函数;X:光程差;R:分束片反射率T:分束片透射率011关于显示•窗口:可显示多个窗口,只有一个是活动窗口。谱图可以在不同窗口复制、粘贴。也可从窗口粘贴到其他应用程序(如Word,Excel等)。•状态监控:√绿勾—诊断测试通过;◎黄圈—冷却的检测器变热;X红叉-仪器故障或者仪器与计算机通讯失败。•谱图:一个窗口可以显示多张谱图。被选中谱图的缺省颜色为红色。可以按Ctrl键或者Shift键进行多选。•坐标轴:X-轴:通常用波数(cm-1)表示,也可以用波长表示。Y-轴:采用透射法测定样品时,使用%透射率或者吸光度。根据不同样品测定方法和需要:还可以选择单光束,干涉图,Kubelka-Munk,光声光谱,%反射率或者Log(1/R)。单光束光谱:由干涉图经傅立叶变换得到。表示红外能量对频率的强度。%透射率:T=x100%=x100%背景光谱包含仪器和光谱内部环境或制样附件的信息。吸光度:A=-LogT=LogII0背景单光束谱图样品单光束谱图I-红外光透过样品光强-红外光透过背景光强I0T1关于显示•标题框:谱图标题颜色与谱图相同,可以直接修改谱图标题名。•信息按钮:纪录选中谱图的采集、处理和标注信息。可以在标题、注释和自定义信息栏中进行编辑,并可将所有信息复制到剪贴板。•图标工具—选择工具:选择项目;扩展(拉框放大)、缩小(按住Shift键)谱图,窗口内(间)移动谱图,选择要删除的标注。—区间工具:选择光谱区间或测量一个未校正区间的面积。—光谱坐标工具:显示一个点的X值和Y值。—峰高工具:测量峰的高度。—峰面积工具:测量峰的面积。—标注工具:添加注释,移动注释,删除注释注:使用光谱坐标或峰高工具时按住Shift键可自动找到峰的顶端。•取景窗与缩放条:可改变光谱显示范围。•任务窗口:使用某些OMNIC命令时,会显示一个专用窗口,通过此窗口可以看到操作的过程,或在过程中与软件对话。文件•打开:文件类型:.SPA-spectra缩写,Omnic默认类型;.SPG-光谱组;.CSV-文本文件;.0??-PeakSolve文件。.JDX-可包含多张光谱存于一个文件中的文本文件。•另存为:可将文件设成‘只读’;可以设谱图标题名为文件名。•保存谱图组:将多张谱图保存到一个谱图文件中。•Mail光谱:将所选谱图作为电子邮件的附件发送。•配置文件:可以根据爱好对omnic软件进行设定。包括对OMNIC登录编辑菜单中-选项、编辑菜单、编辑工具栏中参数的设定。•Log记录:记录仪器的操作编辑•撤销操作:只能撤销一步操作步骤。•剪切、拷贝、粘贴:可将选中谱图剪切(拷贝)到剪贴板上,然后粘贴到其他omnic窗口或者其它应用软件中(如电子数据表,文字处理或者绘图程序等)。•谱图镜像粘贴:粘贴的谱图与原谱图使用同一数据组,对其中一个进行改动,另一个会产生同样的改动。•删除标注:用选择工具将需要删除的标注画框包围后删除标注。•选项\编辑菜单\编辑工具栏:用户可以根据自己的爱好编制Omnic操作软件。编制完成后可以用‘文件’菜单中‘保存配置’保存在一个配置文件中。编辑•选项\文件:‘使用选择文件类型’:打开、保存文件时只能使用指定的文件类型。‘打开谱图到新窗口’:如果关闭此选项,打开谱图到放入当前活动窗口。‘覆盖文件前提示’:覆盖同名光谱文件或者配置文件前提示。‘记录存为RTF文件’:Log文件存为格式丰富的文本文件,可以粘贴谱图。‘频率标准化’:用15798cm-1参考激光频率的光谱仪采集的光谱的数据点的位置称为标准位置。频率标准化是将打开的光谱数据点的位置变为标准位置。只有两个频率不等且其差值小于20cm-1时才使用。可用于由CSV、JDX转化得到或色散型仪器采集的光谱的校正。选项\显示:‘标注小数点为数’:最多5位。‘刻度粗细’:坐标轴刻度粗细。允许值1-6(细—粗)。‘谱线粗细’:允许值1-10(细—粗)。‘谱图颜色’:设定光谱、标注、坐标标记、刻度和样品信息的颜色。光谱加到窗口时,依次使用右边八种谱图颜色。第九张又开始使用第一种颜色。编辑选项\打印:‘轴线粗细’:1-6;‘刻度粗细’:1-6;‘谱线粗细’:1-10。(细-粗)‘颜色用不同线性表示’:用相同粗细的不同条文(如虚线)代表不同颜色的谱图(尤其用于黑白打印机)选项\采集:‘光阑过大影响分辨率时提示’:增加光阑孔径会降低分辨率。‘光学台和智能附件状态监测’:监测光学台状态。安装智能附件时出现相关信息。‘设定智能吹扫’:放入、取出样品时,增加吹扫气流速。最大250秒。选项\处理:‘自动关闭任务窗口’:操作结果放入光谱窗口后自动关闭任务窗口。‘标峰’:’谱图分析‘标峰时,选择剪贴板拷贝出的峰表按峰位排序,还是强度排序。‘自动基线校准’:选择‘谱图处理’-自动基线校准时用得多项式级数和反复次数。‘Y-轴检查’:数据处理时检查Y-轴数据格式。‘设定水和二氧化碳参考谱图’:参考谱图至少采集64次,并尽量使用与样品谱图相同分辨率。‘设定环境空气制动抑制参考谱图’:采集时:分辨率为0.5或1,格式为干涉图。选项\窗口:用于新光谱窗口的默认设定。已有窗口的设定在显示菜单中的‘显示参数设定’中。采集•实验设置:设定采集参数、如何检查采集光谱质量的参数、检索设置参数、执行光谱仪诊断检查和准值光谱仪。生成实验(参数)文件。打开参数文件:在‘参数文件’下来菜单中选择,或者在‘实验设置’中打开。安装智能附件时,软件自动选择相应的参数文件。恢复默认设置:将C:\MyDocuments\Omnic\PARAM\FACTOR拷贝要恢复的参数文件覆盖C:\MyDocuments\Omnic\PARAM中同名文件采集采集:‘扫描次数’:取多次扫描的平均值。优点:增加扫描次数(n)可以提高信号(Signal)和噪声(Noise)的比值—信噪比(SNR).SNR。缺点:增加扫次数会延长扫描时间。如何选择:可先采16次,然后视信噪比情况增加。采集完成后可选择‘增加扫描次数’。背景扫描次数可与样品不同。‘分辨率’:指分开两条相邻谱线的能力。单位cm-1。分辨率与谱图数据点间隔成正比。优点:分辨率越高(数值越小),光谱中的数据点靠得越近,从而可以区分越窄的谱带。缺点:提高分辨率,延长扫描时间,降低信噪比。如何选择:通常固体或者液体,用8cm-1或4cm-1分辨率。气体2cm-1或更高。样品与背景应使用相同的分辨率。高分辨率光阑过大(2cm-1)时可能引起光谱畸变。此时仪器会自动调节光阑大小。‘最终格式’:Kubelka-Munk(KM):KM能够减少或消除漫反射时与波长有关的镜面反射效应。采用漫反射技术时,由于光程长度的变化在许多情况下得到的样品含量不随Log(1/R)形式成线性变化,KM提供了与含量更好的线性关系。KM=(1-R)²/2R.R=样品反射光强/背景反射光强。光声:将光声光谱技术采集到的谱图转化为光声光谱单位。%反射率:使用反射技术(镜面反射,衰减全反射,漫反射)时表示样品反射能量的比率。%R=(Is/Ib)×100Is—样品反射能量强度;Ib—背景反射能量强度。Log(1/R):表示反射实验中所吸收的红外能量,等价与透射测量中的吸光度。n采集‘校正’:Kramers-Kronig(K-K):采用镜面反射(SR)技术时,入射角小于30°测得的谱图像透射谱的一阶导数图,K-K可将其转化成通常的透射光谱图。从而进行定量、定性分析和谱库检索。ATR:使用衰减全反射(ATR)技术时,红外光的穿透深度是波长的函数:长波比短波穿透深度更大,结果,低频处的谱峰比高频处的谱峰强的多。ATR校正可改变因此造成的谱图失真。H2O/CO2/H2O和CO2校正:由于样品和背景分开采集,H2O和CO2在两张谱图中的不同使已扣除背景的样品谱图中仍有较小的正(负)H2O(3800和1600cm-1)或CO2(2350和668cm-1)的特征峰。此校正可得到样品谱图与H2O或CO2的标准的差谱,消除其影响。除非环境湿度太高,不建议使用此校正。通常建议使用‘自动大气背景扣除