Mnova ElViS (User Manual)

Význam tématu

Optická spektroskopie, zahrnující UV/Vis, NIR/MIR, Raman i fluorescenční metody, je zásadní pro analýzu chemických vzorků od čistých látek až po komplexní směsi. Díky rostoucím objemům dat, přesunu od laboratorních k průmyslovým aplikacím a rozvoji hyphenovaných technik a senzorů roste potřeba integrovaných softwarových nástrojů pro efektivní zpracování, chemometrickou analýzu a profesionální reportování výsledků.

Cíle a přehled studie / článku

Popis je věnován pluginu Electronic Vibrational Spectroscopic (ElViS) ve verzi Mnova 14. Cílem je představit funkce pro import široké škály spektrálních formátů, rutinní zpracování spekter, multivariační přípravu dat a celou řadu předzpracovacích a analýzních nástrojů včetně reportingu.

Použitá instrumentace

• Software Mnova 14 s modulem ElViS
• Spektrometry pokrývající region 100 nm – 100 µm (UV/Vis, NIR/MIR, Raman, fluorescence)

Hlavní výsledky a diskuse

Plugin podporuje import formátů ASCII (txt, csv), JCAMP-DX, OPUS, .spa, .spc a další. Umožňuje pohodlné otevírání a hromadné načítání spekter včetně zobrazení vrstevnatých (stacked) grafů. Klíčové funkce zpracování:

• Převody jednotek vlnových čísel a intenzit, vlastní popisky os
• Automatické a manuální korekce baseline (AsLS a multipoint metody)
• Normalizace (SNV, max. intenzita, integrál, délka vektoru, PQN pro Raman)
• Multiplicative Scatter Correction ke snížení rozptylových artefaktů
• Smoothing (Savitzky-Golay, Exponential, Median-Wiener, Nonlocal Means)
• Výpočet derivací spekter (Savitzky-Golay, robustní numerika, středové diference)
• Automatické, prahové a jednotlivé „peak picking“ algoritmy s možností editace popisků
• Manuální integrace oblastí spektrálních pásů se správou a normalizací ploch
• Šablony zpracování (Processing Templates) pro automatizaci rutiny a dávkové zpracování
• Matematické operace se spektry (sčítání, odčítání s koeficientem)

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a konzistentní předzpracování spektrálních dat pro chemometrickou analýzu
• Možnost archivace a sdílení datových bank spekter
• Podpora průmyslového monitoringu chemických reakcí a procesů
• Jednoduché generování profesionálních reportů a export do PDF či grafik

Budoucí trendy a možnosti využití

S rozvojem on-line senzorů, multi-spektroskopických a hyphenovaných technik lze očekávat zvýšenou integraci pluginu s reálnými průmyslovými daty. Vývoj se bude ubírat směrem k pokročilé chemometrické analýze, strojovému učení a cloudovým řešením pro sdílení spektrálních knihoven a automatizované vyhodnocování dat v reálném čase.

Závěr

Mnova ElViS představuje komplexní prostředí pro zpracování a analýzu širokého spektra optických dat. Spojuje intuitivní uživatelské rozhraní s bohatou sadou předzpracovacích a analytických nástrojů, což usnadňuje jak laboratorní, tak průmyslové aplikace.

Reference

• P.H. Eilers, H.F. Boelens, Leiden University Medical Centre Report 1, 5, 2005
• Journal of The Institute of Electronics and Information Engineers Vol.53, NO.3, 2016
• Anal. Chem. 2006, 78, 4281–4290
• DOI:10.1364/AO.404863
• DOI:10.1016/S0168-9002(97)01023-1