Die Funktion Peaksuche
findet automatisch Peakmaxima oder -minima in 2D-Datenobjekten.
Es können sowohl diskrete
als auch äquidistante
Datenobjekte verwendet werden und einzelne Peaks können auch manuell hinzugefügt
bzw. entfernt werden.
Die automatischen Peakerkennung berücksichtigt nur Peaks
mit einer benutzerdefinierten minimalen Intensität relativ zur Basislinie
und einer minimalen mittleren Peakbreite. Diese Parameter müssen vom Benutzer
vor der automatischen Peaksuche richtig eingestellt werden.
Mit Hilfe der Savitzky-Golay
Ableitungsfunktion werden aus der ersten Ableitung des Datenobjektes
Maxima berechnet. Peakschultern und/oder überlappende Peaks können zusätzlich
mit der zweiten Ableitung des Datenobjekts untersucht werden. Einige Parameter
können vom Benutzer zur Optimierung der Peaksuche angepasst werden.
Die manuelle Peaksuche ermöglicht dem Benutzer die Eingabe
neuer Peaks an einer beliebigen Datenposition. Nach der Eingabe der Anfangsposition,
lassen sich die Endposition und die Position des Maximums modifizieren.
Die Ergebnisse der Peaksuche mit den Informationen über die
einzelnen Peaks können in einer Peaktabelle und/oder direkt in der Datenansicht
als Peakmarker ausgegeben werden. Im Dialog 2D-Einstellungen
ist eine Anpassung der Darstellungsoptionen möglich. Die Peaktabelle
wird bei Bedarf in einem separaten Tab unterhalb der Datenansicht angezeigt.
Die Peaktabelle enthält mehrere Spalten mit ausführlichen Informationen
über die Peakposition und Peakeigenschaften. Welche Spalten angezeigt
werden hängt vom vorliegenden Datentyp
ab.
Normalerweise stehen folgende Spalten in der Peaktabelle zur Verfügung:
Peakummer
Jeder detektierte Peak erhält eine eindeutige fortlaufende Nummer. Die
Nummerierung beginnt beim kleinsten x-Achsenwert.
Anfang
Gibt die Anfangsposition des Peaks in x-Achseneinheiten an.
Maximaler Wert
Gibt die Position des Peakmaximums bzw -minimums in x-Achseneinheiten
an.
Ende
Gibt die Endposition des Peaks in x-Achseneinheiten.
Breite
Gibt die Differenz zwischen Anfangs- und Endpunkt des Peaks in x-Achseneinheiten
an.
Höhe
Gibt die relative Intensität am Peakmaximum in y-Achseneinheiten an.
Die relative Intensität berechnet sich aus der Differenz der absoluten
Intensität und Basislinienintensität an der Position des Maximums.
Absolute Höhe
Gibt die absolute Intensität am Peakmaximum in y-Achseneinheiten an.
Die absolute Intensität berechnet sich aus der Differenz zwischen der
absoluten Intensität und Null.
Peakfläche
Gibt die Peakfläche zwischen der Spektrenkurve und der Basislinie im
Bereich zwischen Peakanfang und Peakende an.
Peakfläche (Abs. Summe)
Peakfläche(Algebr. Summe)
FWHM
Full Width at Half Maximum: Peakbreite bei halben Maximum.
Die einzelnen Elemente der Peaktabelle können angepasst werden. Immer
wenn eine Peaktabelle in einem Peaktabellen
Tab angezeigt wird, kann eine Anpassung wie folgt durchgeführt werden:
Die Ergebnisse der Peakauswertung werden
ebenfalls angezeigt!
Ist für den aktuellen Datentyp eine Peakauswertungsmethode definiert, dann
werden diese Ergebnisse in zusätzlichen Spalten der Peaktabelle angegeben.
Die Anzeige dieser Spalten kann hier ein- bzw. ausgeschaltet werden. Einzelheiten
finden Sie im Abschnitt "Peakauswertung".
Klicken Sie
mit der rechten
Maustaste in den Bereich der Peaktabelle.
Wählen Sie im
Dialog die gewünschten anzuzeigenden Spalten.
Ändern Sie die
Anzeigereihenfolge entsprechend
ihren Wünschen.
Klicken Sie auf den OK Button um die Änderungen zu übernehmen.
Zusätzlich zur Peaktabelle werden in der Datenansicht oberhalb der Peaks
Peakmarker angezeigt. Jeder Peakmarker setzt sich aus einer Anfangs-,
End- und Maximum/Minimummarke und einer Beschreibung zusammen. Die Beschreibung
gibt die genaue Position des Peaks auf der x-Achse und/oder y-Achse an.
Peakmarker können im 2D
Einstellungen Dialog angepasst werden.
Der folgende Ausschnitt des N,N,2,4-Tetra-Methyl-Anilin IR-Spektrums
wird der automatische Peaksuche unterworfen:
Anpassung der minimalen Peakhöhe
Die minimale Peakhöhe muss richtig eingestellt werden um vernünftige
Peaksuch-Ergebnisse zu erhalten. Ein zu großer Wert lässt kleine Peaks
unberücksichtigt. Um optimale Ergebnisse zu erhalten, sollte die minimale
Peakhöhe nahe am Rauschpegel des Spektrums liegen.
Der Rauschpegel und geringe Basislinienverschiebungen werden auf 0.02
y-Achseneinheiten geschätzt. Folglich sollte die minimale Peakhöhe auf
diesen Wert eingestellt werden.
Wie finde ich die optimale minimale Peakhöhe?
Beginnen Sie mit einer minimalen Peakhöhe und -breite von 0. Erhöhen
Sie den Peakhöhenwert in kleinen Schritten bis alle gewünschten Peaks
erkannt werden.
Anpassung der minimalen Peakbreite
Die minimale Peakbreite muss ebenfalls richtig eingestellt werden. Bei
einem zu kleinen Wert werden Rauschen und kleine Spitzen detektiert und
verfälschen das Ergebnis. Bei einem zu großen Wert werden unter Umständen
schmale Peaks übergangen. Folglich sollte dieser Wert ungefähr der durchschnittlichen
Peakbreite des aktuellen Datentyps entsprechen.
Wie finde ich die optimale Peakbreite?
Beginnen Sie mit der zuvor angepassten minimalen Peakhöhe und geben
Sie die Breite des breitestenden Peaks im Spektrum ein. Durch verringern
des Wertes in kleinen x-Achsenschritten erhalten Sie den optimalen Wert
bei dem alle gewünschten Peaks detektiert werden.
Peaksuche ohne die Gruppierung benachbarter Peaks
Diese Option dient zur Trennung bereits detektierter Peaks, die als
ein einzelner großer Peak erkannt wurden.
Die Peaksuche ohne die Gruppierung benachbarter Peaks wird
in der folgenden Abbildung illustriert:
Folgende Parameter werden angewendet:
Benachbarte Peaks gruppieren = Nein
Minimale Peakhöhe = 0.02
Minimale Peakbreite = 0
Die Peaks in der Mitte überlappen sehr stark und der Parameter
'Benachbarte Peaks gruppieren' ist deaktiviert. In diesem Fall folgt die
Basislinie deutlich dem Spektrenverlauf, die Linie steigt zum mittleren
kleinen Peak an und fällt dann wieder ab. Der große Peak in der Mitte
wird in drei einzelnen Peaks gesplittet.
Peaksuche mit der Gruppierung benachbarter Peaks
Im Gegensatz zur obigen Abbildung, zeigt die folgende Abbildung die
gleiche Peaksuche mit der Gruppierung benachbarter Peaks.
Folgende Parameter werden angewendet:
Benachbarte Peaks gruppieren = Ja
Minimale Peakhöhe = 0.02
Minimale Peakbreite = 0
Die Basislinie folgt in diesem Fall nicht dem Spektrenverlauf.
Benachbarte oder überlappende Peaks die nicht auf den Basislinienlevel
zurückkehren, werden durch vertikale Linien abgeschnitten. Die Peakflächen-
und Peakhöhenberechnung wird entsprechend angepasst.
Einzelne Peaks können durch die Modifikation der Anfangs-, End- und
Maximumwerte bearbeitet werden. Die Modifikation kann entweder grafisch
in der Spektrenansicht oder direkt durch Eingabe der Werte in der Peaktabelle
durchgeführt werden. Die Peakbearbeitung ist möglich solange die Peaksuche-Funktion
im Mathematik Tab aktiviert ist.
Peaks in der Peaktabelle bearbeiten
Die Modifikation eines Peaks in der Peaktabelle wird wie folgt durchgeführt:
Suchen Sie den
entsprechenden Peak in der Peaktabelle oder klicken Sie mit linken
Maustaste auf den Peak in der Datenansicht.
Wählen das zu ändernde Feld in der Tabelle mit der linken
Maustaste aus.
Geben Sie einen
neuen Wert ein.
Warum ist der eingegebene Wert nicht gültig?
Die neu eingegebenen Anfangs-
und Endwerte dürfen nicht zu weit
außerhalb des Peaks liegen. Mit anderen Worten: Die Peakfläche darf nicht
durch den Spektrenverlauf unterbrochen werden bzw. die Basislinie des
Peaks darf den Spektrenverlauf nicht schneiden. Die eingegeben Werte werden
automatisch auf den nächsten gültigen Wert geändert.
Zusätzlich muss die Position des Maximums/Minimums innerhalb der Anfangs- und Endwerte
liegen.
Drücken Sie
Return
um die Änderungen zu übernehmen.
Grafische Bearbeitung der Peaks
Solange die Peaksuche-Funktion im Mathematik Tab aktiviert ist hat jeder
Peak Bearbeitungsmarkierungen (rote Kästchen) an den Anfangs-, End- und
Maximum/Minimumpositionen. Die Bearbeitung wird wie folgt durchgeführt:
Positionieren
Sie den Mauszeiger auf einer Bearbeitungsmarkierung.
Drücken und halten
Sie die linke
Maustaste.
Bewegen Sie
die Maus entlang des Kurvenverlaufs
an die neue Position.
Lassen Sie die linke
Maustastelos.
Warum wird die neue Position nicht übernommen?
Die neu eingegebenen Anfangs-
und Endwerte dürfen nicht zu weit
außerhalb des Peaks liegen. Mit anderen Worten: Die Peakfläche darf nicht
durch den Spektrenverlauf unterbrochen werden bzw. die Basislinie des
Peaks darf den Spektrenverlauf nicht schneiden. Die neu gewählte Position
wird automatisch auf den nächsten gültigen Wert geändert.
Zusätzlich muss die Position des Maximums/Minimums innerhalb der Anfangs- und Endwerte
liegen.
