origin的使用指南

实战origin
复旦bbs，chemistry
序
Origin软件主要使用来做数据绘图用的。

本系列文章将主要介绍origin的初级使用方法，为许多刚开始使用origin写试验报告的同学提供入门帮助。

并不像某些软件使用说明书籍那样系统的讲解，而是着重面向解决实际问题。

前一段时间有人说origin要严打（我觉得只要自己小心处理，他根本无法抓住你用的是什么版），介绍了其他几款数据绘图软件，据说也都很好。

不过我从来没用过，这5年多来一直使用的是origin，对其使用方法也略有所得，也只能介绍介绍这款软件。

这里使用的是origin7.0＋Peak Fitting Module 7.0（这个东西虽然装了 ，不过从来没用过，安装方法参考他的readme文件）。

安装时请参考他的intruction.txt,里面有serial no.的。

基本入门操作
现在介绍最最最基本的使用方法。

比如说你现在有一组数据想做图(其中a列代表一系列点的x坐标，b列代表该系列点的y坐标，c列代表另一系列点的y坐标(x坐标同第一系列点))。

a b c
1 1 3
2 2 6
3 3 9
4 4 12
5 5 15
6 6 18
7 7 21
打开origin，会看到data1数据窗口，在窗口里空白处点右键->add new column,会看到表格增加一列，上面的数据输入表格里。

下面开始根据数据绘图。

选菜单兰中的plot->scatter(这里选scatter,line,line+symbol...都可以，只不过出来的样式不一样，大家自己选选体会一下就可以了)。

这是跳出一个select columns for plotting的窗口，问你哪列数据做x轴，那列做y轴。

我们点左面的A[x]，然后点中间的<->X，示意A是X轴，再点B[Y]，再点<->Y，示意B列做y轴。

这时点Add按钮，告诉程序说第一组数据是以A为x轴，B为Y轴。

这时，再单击C[Y]，点<->Y按钮，单击Add按钮，示意第二组点时以A列为X轴，C列为Y轴。

最后点OK。

这时会看到跳出一个Graph 窗口，里面有坐标轴何我们要的点。

我们这两组数据均是线性的，接下来我们拟和直线。

先拟和第一组，选菜单蓝里的data 看看g1 data1....是不是被勾上了(默认应该时被勾上的)，如果勾上了说明现在对的是第一组数据进行操作。

点菜单兰analysis->fit linear，这时会看到拟和出来直线了。

拟和第二组，选菜单蓝里的data->g2 data2，把第二组选中，这时对应的操作是对第二组的。

同上analysis->fit linear。

可以看到第二组也被拟和成直线了。

如果数据不是线性的，那么就拟和成非线性的，analysis->fit sigmoidal(S型) 或 guassian(高斯拟和)或nonliner curve fit中的fitting wizard(选一个你觉得合适的形状进行拟和)。

这样最最最基本的origin作图就做出来了。

最后存盘，file->save project as...就可以了。

如果想要copy到word里怎么办？这里有几种方法，我介绍两种。

1.在做好的图旁边点右键，选copypage(如果没有的话，说明你右键点错地方了，多换几个地方点点)。

然后在word里面粘贴就好了，这样比较方便，不过有时候图会变形。

还有一个致命缺点就是，我前面也提到了，容易被人家抓住你用的是盗版origin。

2.在菜单兰里file->export page，可以输出各种格式的，对于图片格式来说，我试了几个感觉tif的要比bmp和jpg的要好，那么我们就输出tif格式的，把下面的show export option勾上，点保存。

如果是想插到word里面，的话，DPI选72比较合适，如果是打印实验报告的话,color depth里直接选monochrome的就可以了(毕竟不要彩打)，点ok，就输出一个tif文件，最后在word里面插入这个文件就ok了。

图的细节修饰与美化（1）
一般做图都应该有要求的，要规范。

以前我也不太清楚怎么算规范，后来听了王迅院士的一个报告，关于科技论文的写作，里面提到了怎么规范的画图，这样才知道原来图这么画看起来才好看。

下面我介绍一下怎样按照王讯院士提到的几个标准来作图。

1.坐标注释要正确
双击坐标注释（就是那个x axis title)，可以改成你要的文字，其中可以有拉丁字母（上面的工具栏中画着阿尔发和贝它的那个按钮，然后用abc来写拉丁字母），大小,字体，上下标，颜色，（工具栏里都有选择）。

2.坐标刻度要为1，2，5或10的倍数
双击坐标轴，跳出图样式修改窗口，在scale标签卡下，最左面 horizotal时横坐标，vertical时纵坐标的。

increment里面添单位刻度增加大小，一般添1,2,5或10这类的数字（不要添3,7这种)。

3.坐标刻度要向图内
还是刚才那个修改样式窗口（双击坐标轴得到的窗口），在title&format标签下，左面bottom top...几个对应的是上下左右4个位置的坐标轴，其中top 和right中的show axix &title前面的筐没有被勾上，说明这两个不显示。

我们把bottom 和left两个坐标中的major和minor下拉菜单中的out全改为in。

最后点确定就好了。

4.图要被坐标轴筐起来
你可能不太懂什么意思，跟着我做完就知道了，呵呵。

还是刚才那个修改样式窗口（双击坐标轴得到的窗口），在title&format标签下，把上坐标轴何右坐标轴中的show axis &title前面的筐勾上，并且把这两个坐标轴中的major&minor下拉菜单改为none。

点确定。

现在会发现中间的点或线被四周坐标轴全封闭在中央了，并且左和下坐标轴有刻度，剩下两个坐标轴没有。

当然你也可以根据需要把上吓右坐标轴的刻度调出来，不过记住刻度要向内。

5.图例
这个图例可以放在图里，也可以放在下面图的说明中（Fig. 1 xxxxxxx图，点是xx，圈是xx，三角是xx)。

如果要放在图里的话，就把图例筐拖到四个坐标轴围成的筐内。

双击该筐可以该注释。

右键该筐选property，可以改筐的样式，比如要去掉边框，在background 中选定none(个人以为没边框好看些)。

如果不甚把图例的筐给删掉了，不要着急，在工具栏里有New legend按钮，点一下就可以了。

6.各组数据点差异要明显
如果想改点的样式，那么就双击图中的点。

会出现plot details筐，如果有好几组点的话，先在group标签下面把edit mode改成independent，这样就可以随便改了。

左面的筐中列出了有几组点，你可以选你要改的那组，右面的symbol标签中的size啊color啊都
可以改成自己需要的，line标签中也可以把线的样式改成实线，虚线等等。

此时也可以在plot type下拉菜单中选你要改的类型。

一般情况下，为了对比清楚，点，最好实心的和空心的结合着用。

线么，就solid, dash, dot, dash-dot，好了，不过最好把线调的粗一点(默认是0.5width的，建议改为1或1.5的)，否则有的地方看不出来。

7.在重要的地方标示。

比如图中有一个地方需要着重指出，那么我们就用箭头标一下好，左面的工具筐里有箭头按钮，点一下它，在在图中需要的地方加各箭头就ok了。

如果想加文字的话，那边还有一个T按钮，是加入文本框的。

总之如果需要的话那个工具筐里的很多东西都可以加。

图的细节修饰与美化（2）
（1） 作图不是非得刻度标尺标在图里面。

以前我标在里面，但是现在发现标在外面也很漂亮。

（2） 作图最好图中出现“标题行”和“注释行”。

标题行就是指一行黑体字，写清楚这个图是什么，如"XPS of ZrxTiyOz"等，注释行就是在图中每一条线的附近写清楚这是什么样品，如“X=0.2", "X=0.4", "X=0.6"等。

这里有个很好的参考范本，见：
Kinetic study of the catalytic oxidation of alkanes over nickel, palladium, and platinum foils, M. Aryafar， F. Zaera*, Catalysis Letters, Volume 48, Issue 3, Jan 1997, Pages: 173-183.
(3) 一张漂亮的图，四周都要框起来，而不能只框两面。

常见的不妥当之处：
一篇文章中有的图框两面，有的图框四面。

一篇文章中有的图用这个字体，有的图用那个字体。

还有的错误在The ACS Style Guide: A Manual for Authors and Editors里有介绍(p. 283-291)。

主要是：
线条太细，一缩小，几乎看不见。

点子（如方块，三角，圆圈）太大，但线条太细。

点子（如方块，三角，圆圈）太小，但线条太粗。

模板的使用
可以做一些模板，就不需要在每次作图时重复下面的操作（如改变坐标注释字体大小、坐标轴线宽、添加top和right坐标轴，改变数据线的宽度 等等)
步骤如下:
1) 生成模板：
对做好的一张图,"File"-->"Save Template As...", 一张模板就诞生了.选一些比较通用的数据图，生成不同的模板，以后会方便很多
2) 使用模板：
对需要作图的一列数据，右键"Plot"-->"Template Library...",选合适的模板,OK!
制作并排的数据图
先做一张图,在坐标轴外的空白处,右键 "Add and Arrange Layers..." 调整上下,或左右间距为0就并排连起来了, 然后在新的layers添加需要的数据列.
另外一种方法
先画好你要并排的图，然后找到“Merge”的工具，点击它，就出现合并图的提示，然后确定你是要列排还并排，也就是指定rows 和columns的数目。

计算器
在用origin的时候，我们很有可能要作一些简单的计算，比如一些加减乘除或三角的运算有几种选择，一种就是手头有计算器，一种就是用windows自带的计算器，还有一种就是用origin自带的script window来作（这个方法要比用windows带的计算器方便）。

选中菜单兰->window->script window,或者直接按alt+3,这是就会跳出一个script窗口，在里面输入1+1= 然后回车，就可以得到结果。

输入sin(30*(3.14159265358/180))= 回车，可以得到0.5。

用这个计算器还有一个好处是可以设置一个变量值，
比如像上面我门如果要求好几个角度的sin值，每次都要打一个3.14159265358很烦，我们可以先设定一个变量的值为3.14159265358,比如输入pi=3.14159265358 回车
这时再输入sin(30*(pi/180))= 回车，得到跟上面一样的结果。

这个计算器可以计算的数学符号有，+-*/(), sin, cos, tan, exp, sqrt, ln, log, abs，nint, rnd,mod.
实际上计算器只是这个script窗口功能的很小一部分。

这个窗口的实际作用使用来编程的类似c语言，什么for, if, 都可以用，不过我们基本都用不到，我也不太熟悉。

谁需要用的话自己翻一下手册好了
数据的处理,转换与生成
我们得到的原始数据可能不是我们最终想要作图的数据。

一般我们可以把原始数据导入excel，然后在excel里进行加加减减乘乘除除，得到我们想要的数据后，再copy到excel 的work sheet中，最后作图。

或者在origin里面的工具栏上有一个open excel的按钮，直接打开excel，然后处理数据，再利用excel表格里的数据直接作图，在excel窗口激活状态下，菜单栏->plot，再选中excel表格中的要做X的列，点击select data for plotting 的窗口中X按钮Y轴选择方法同上。

最后点plot。

不过这样太耗资源。

其实origin里的work sheet本身就具有部分excel的功能，一些操作完全可以在work sheet中进行，免得打开excel占用系统资源。

下面简单介绍几个操作。

1.导入txt数据
菜单栏中的file->import中的sigle ASCII或mutli ASCII都可以导入文件，一个是导入单个文本，一个是导入多个文本。

可以通过ASCII options修改一些导入的设置。

2.原始数据通过计算生成需要的一列数值excel中只要在一个表格里输入等号然后是相应的计算函数再回车就ok了，然后一拖一列。

origin中不是这样，例如原始数据有两列数，想得到第三列数C为B的开根号减0.5
A B
1 10
2 20
3 30
4 40
先点右键，add new column生成一个新列。

右键点新列的标题（选中这一列）-> set column values...这时回跳出一个对话框。

在col(C)=的框框中默认的是col(A)- col(B),也就是列A减列B的值，我们把它删掉。

在add function的下来菜单中选sqrt()，点Add function,然后下面回出现sqrt(),光标停在括号里面，再 在add column下拉菜单中我们选col(b)，然后点add column按钮，会看到sqrt的括号里多了col(B)，最后再sqrt(col(B))
的后面添上-0.5，变成sqrt(col(B))-0.5，看看for row那两个筐里的数是不是你想要算
的初始和终止行不是的话就改成正确的。

最后点ok。

会发现work sheet表变为
A B C
1 10 2.66
2 20 3.97
3 30 4.97
4 40 5.08
此外还可以生成一些列随机数，或归一化的随机数，选中该列，菜单栏->column-> fill column with->row numbers(把行号添进来),uniform random numbers,和normal random number.
2.排序
右键选中要排序的列，sort column（只对改选中列排序，其他列不变），sort worksheet （所有列均按选中列排序）
3.统计
右键选中列，nomalize归一化，frequency计算出现次数。

4.自动生成等差数列作为X轴
有些实验数据它只给你一些列Y轴坐标，不给你X值(比如分析测试中心的多晶X衍射， 它只给你一系列角度的衍射光强，角度是从5度开始以0.02度增长，但是没给你。

）
下面据个例子，有一系列Y值，其X值分别对应1,1.5,2,2.5,3,.......
A(Y)
10
20
25
30
35
50
...
...
首先worksheet中必须没有x轴(也就是每列的标题的括号里的字母不能是X)，如果有的 话，右键该列标题->set as->Y或者Z，这时左键单击作为Y轴那列的标题，选中该列，菜单栏->format->set worksheet x...-> initial是起始值，increament是增长步长。

这是看到worksheet中该列标题多了个三角标示。

点菜单栏plot->line->A做Y轴，X空着，点OK，会看到出来的图自动给你加上了横坐标，并且是每个点相隔固定步长。

重叠峰的分离
几个单独的峰由于靠的很近，会导致形成一个重叠峰的形成。

如果想计算几个峰之间的 面积比例关系的话，就需要先把这个重叠峰分离成几个单独的峰。

举个例子，比如在做聚合物多晶x射线衍射的时候，不同晶型的衍射峰与无定形部分的衍射峰彼此重叠，这些峰对应的面积比与他们之间的含量比成线性关系。

通过计算晶体衍射峰的面积与无定形衍射峰的面积，就可以大致的到聚合物的结晶度。

将数据作图后（注意，这里的数据一般间隔的非常近，所以作出的图点与点之间也比较 连续），检查菜单栏data中看是否需要分峰的数据被勾上了。

没勾的话就选中。

※注意，如果数据的x范围很大，而需要分峰的部分很小，比如，整个数据的x轴的范围是0-100,而需要分的重叠峰的位置在40-60，其他部分均为平的基线或其他无关的峰，那么我们就需要在worksheet表格里把0-40，以及60-100的数据都删掉，只留40-60这段范围的数据。

这步是一定要做的，否则分出来的峰非常不准。

※删除不需要的数据后，在graph窗口中可以看到只留下了重叠峰的数据图， 这时点菜单栏中的analysis->fit multi peaks->guassian or lorentzian（这两个什么区别我也不是很清楚，感觉作出来的图是一样的）,选中一个拟和方法后，会跳出一个对话框number of peak,问你要分成几个峰，输入个数确定后，又跳出一个对话框问你估计的半峰宽。

这里用它的默认的就好了。

然后在图上观察你认为的几个单独峰的位置，双击你认为的位置后，会出现一条垂直的虚线，直至将几个峰的峰值位置选好后，可以看到这个重叠峰就被分成了几个单独的峰。

其中绿色的拟和曲线是被分成的每个单独的峰，红的是这几个绿色峰的加和，红色的线应该跟你原来的重叠峰吻合的非常好。

根据图中的信息框的内容可以得到拟和出来的峰函数的系数值。

根据result窗口里面的信息可以得到峰额面积，半峰宽以及中心位置。

峰面积的计算
对于峰面积的求解，可以通过origin的integrate命令，这个命令求的是以y=0为底的区域的面积，所以，如果我们要求面积的峰被y=0切割开的话，我们可以通过平移的方法 先将峰的整体移到x轴的上方。

在求峰面积之前，我们还应该把多余的数据删除掉，比如我们要求的峰是从x1开始，到x2结束，在小于x1和大于x2的区域均是基线部分的话，我们只留x1到x2之间的数据。

在worksheet表格中插入两列(C列，D列)将峰的起始点跟终止点的坐标填入C列和D列， 如下。

其中A列和B列是峰的数据。

A B C D
x1 y1 x1 y1
.. .. x2 y2
.. ..
.. ..
.. ..
.. ..
.
.
.
x2 y2
点菜单栏plot->line，以A列为x轴B列为y轴，和以C列为x轴B列为y轴作图，这是做出来的图应该是一个峰加上一条以峰的起始和终止为终点的线段。

检查菜单栏Data中是否峰的数据(Data1)处于激活状态，是的话就不用管，不是的话就激活（就是在data1前面有个勾）。

点菜单栏analysis->calculus->integrate,这时result窗口里会出现计算的结果。

这个结果是对峰的曲线到y=0直线进行的积分。

点菜单栏Data，激活线段的数据（Data2）。

点菜单栏analysis->calculus->integrate,这时result窗口里会出现计算的结果。

这个结果是对线段到y=0直线进行的积分，也就是这个梯形的面积。

用两组面积相减（如果是向上的峰，就用峰的积分减线段的积分；如果是向下的峰，就用线段的积分减峰的积分），就可以得到峰的面积了。

注：积分时，可能会积出来的面积是负值，这是由于从x1到x2积分和从x2到x1积分的到的是相反数造成的。

计算时直接用绝对值就ok了。