光谱仪使用说明

——致力于实验室与检查机构
测量“万用表”专家--光纤光谱仪
软件使用说明书
一、光谱仪说明
天津津科浩强公司生产的80系列紫外-可见-近红外波段光谱仪利用C T 对称交叉光路的原来，在有机化学、生物化学、药品分析、食品检验、医药卫生、环境保护、生命科学等各个领域的科研、生产工作中都得到了极其广泛的应用。

80系列系列产品性能优良、品质可靠，能极大地满足用户广泛的分析工作要求。

当用户首次拿到光谱仪设备时，应注意以下方面：
1.
二、软件安装
1. 通过公司网站--技术中心--软件下载--下载光谱仪驱动和光谱仪操作软件（中/英）文版本，
一、先安装光谱仪USB 2.0 驱动程序
USB连接线将光谱仪与计算机连接后， 需要安装光谱仪USB2.0 的驱动程序。

连接后，windows系统会发现新硬件，要求输入驱动程序。

（左键单击“”按钮），（选择“”）
（左键单击一选择安装找到您存放的“ccd_board.inf”文件，系统会安装
相应的驱动程序即可）。

左键点击“”，CCD BOARD 文件已安装完毕。

正确安装后，系统会在设备管理器中出现CCD BOARD
注：若是安装并设置好了以后仍无法正常使用，则需要卸载并把该安装的残余目录删除掉再仔细按照本手册具体步骤重新安装，若数次不成功以后请与本公司技术人员联系，切勿擅自采取不恰当措施处理本高精密度仪器，由用户采取不
光谱仪驱动CCD BOARD 文件
已加载在系统中， 可正常使用。

恰当措施引起的损坏本公司不予负责。

三、软件界面功能说明
一． 光谱仪应用软件解压、安装
解压光谱仪的软件，该软件无需安装在计算机上（特别告知）选择中文光谱仪软件（以中文版为例）鼠标双击文件夹
双击进入中文版后， 找到
1.启动软件界面：
2.窗口界面介绍
该区域为光谱曲线显示区域
3.光谱仪的软件的初始标定设置， 先做标定， 然后测试。

1） 在仪器的标题栏中的选项中的， 输入波长校正数据：
进入“输入波长校准数据”的“文件”选项中的“打开”， 准备开始进行数据校正
选择打开，选择提供给您的标定数据文件“*标定*.TXT ”文件，如下图
输入波长校正数据
打开选取校正波长TXT 文件
点击“确定”
1.选择“校准“
单击校准按钮（计算结果应不低于E-6次方）,然后在点选确定.
回到软件界面如下图：
选择“仪器”菜单下拉框中的“波长校正W”
由于标定数据文件存放在电脑中，因此换不同的光谱仪时，要调用相应的标定数据文件。

例图说明：
以下为光谱仪测试的汞灯图谱：
二、软件标题和内容说明
该软件适用于本公司80系列所有的光纤光谱仪，能够显示和打印谱图数据，并且能够简单的处理数据。

本软件界面遵循“所见即所得”的场景。

打开软件，界面如图1所示
图1 开始界面
界面的中间窗口部分是光谱曲线显示区域，在它之上，是快捷键区域。

最下面是坐标显示栏。

用户可以通过调整按钮区域菜单里的选项来调整光谱数据。

每一个按钮均有提示，当用户把光标放在按钮上超过3秒钟，这个按钮的功能会显示为文字提示用户，如图2所示：
图2 按钮功能提示
2. 详细功能介绍
(1)文件菜单
文件菜单（File）可以操作各种数据，其界面如图3所示.
图3 文件菜单
文件菜单的每一项功能介绍如下：
打开（Open）:打开FTIR数据文件，如图4，可以选择打开的文件类型(ASF , BKH , AIF , BKL , TXT , DAT),，可以选择文件名，也可以进行单选和多选操作。

如果用户选择了几个文件(如图4), 软件会按照顺序逐一打开并显示这些文件的内容。

用户最多可以打开16个文件，当用户选择一个文件时，这个文件的光谱曲线数据会显示在光谱图表显示区域，包括一起参数等其他数据也会显示。

图4 打开文件对话框
图5中所示的是一个打开的光谱数据曲线的窗口
图 5 一个打开的显示光谱曲线的窗口
存为波峰文件（Save peak file）:把当前打开光谱曲线数据的波峰保存为PEK 格式的文件.。

PEK格式是一种ASCII 的文本文件，用户可以在文本编辑器（如记事本）中打开和编辑。

打开波峰文件（Open peak file）:打开波峰文件，波峰数据将在当前的光谱曲线中显示。

保存为（Save as）:处理数据之后，可以利用这个功能将处理后的数据保存为一个新的文件。

关闭当前文件（Close current file）:当打开多组文件时，关闭当前文件后，光谱图表显示区域将显示上一个打开的光谱曲线。

关闭所有文件（Close all）:关闭所有打开的文件，并关闭开始界面。

打印波峰文件（Print peak file）:通过打印机打印波峰列表，波峰列表包括两组数据，一组是波长，另一组是对应的强度值。

打印设置（Printer setting）:设定打印机，这个功能将调用默认windows打印机设计程序。

打印（Print）:打印当前数据，包括光谱曲线，坐标，峰值标定，标题和仪器参数等
打印预览（Print preview）:显示打印预览窗口，如图6，可以选择打印方向（横向和纵向），设定打印机，设定边距。

图6 打印预览窗口
可以方便的在窗口右边的预览区域通过鼠标调整边距(虚线) 。

退出（Exit）:关闭并退出软件。

(2)编辑菜单
编辑菜单（Edit）如图7所示.
图 7 编辑菜单
复制（Copy） : 复制当前曲线图片到剪贴板，以便windows操作系统可以粘贴到其他的软件，如WORD，EXCEL等。

根据需要，可选BMP或者 WMF两种图片格式复制。

.
另存为（Save as） : 将当前的光谱数据曲线另存为图片文件，同样也可以选择BMP或者WMF格式，点击这项后，会跳出对话框，可以输入文件名并保存。

(3)视图菜单
视图菜单如图8所示.
图8 视图菜单
显示模式（Display mode）:可选不同的显示模式，如图9。

图 9 显示模式窗口
有三种模式可以选择：单光谱，多光谱和3D模式。

单光谱模式只在光谱曲线显示区域只显示一条光谱曲线，如图10。

多光谱模式可以显示最多16条谱线，如图11。

3D模式能以3D的方式显示多条谱线，如图12。

图 10 单光谱模式
图 11 多光谱模式
图 12 3D 模式
撤销放大（Unzoom）:本软件可以逐级放大和缩小光谱曲线，按住鼠标左键框选缩放区域，所选的区域就会被放大到整个光谱曲线显示区域。

在这个过程中，可以按右键拖动光谱曲线来观测感兴趣的部分，直到满意为止。

如果希望撤销放大的步骤回到之前的状态，可以用这个功能。

当最后已经恢复到最初状态时，这个功能就不可用。

设定标题（Setting title）:设定标题的窗口如图13所示。

图 13 设定标题窗口
用户可以同时设定光谱的标题，副标题，X轴名称，Y轴名称，图标注脚和图表副注脚，并可以选择是否显示这些数据，以及是否显示波峰列表（默认情况下将会自动检测当前光谱曲线的波峰坐标数据，并将这些数据显示在图表副注脚里，用户可以在副注脚编辑框中编辑修改这些数据）。

各种标题的显示位置如图14所示。

波峰列表的显示位置如图15所示。

图 14 各种标题的显示位置
图 15 波峰列表的显示位置
设定显示参数（Setting display parameter）:设定显示参数的窗口如图16所示。

图 16 设定显示参数的窗口
这个窗口一共包含7个标签页，分别是：当前图表，标题与注脚，图例，峰值标定，标识，背景和指纹图谱拉伸。

通过点击箭头（当前窗口右上角）来选择显示某一个标签页。

图16中显示的是“当前图表”的标签页，可以设定当前光谱曲线的线宽和类型，X轴与Y轴的最大最小范围，字体和标题字体，以及颜色（颜色选择窗口如图17所示）。

如果用户想根据文件类型自动设定轴参数，可以勾选“通过文件类型自动设定轴参数”，如果需要手动设定，就不要勾选此选择框，并手动选择“自动设定X轴”，“自动设定Y轴”，“X轴反向”，“Y轴反向”以及X轴与Y轴的最大最小范围。

图17 颜色选择窗口。

图 18 标题与注脚
可以在这个标签页里边设定标题，副标题，脚注与副脚注的字体。

图 19 图例
可以选择是否显示图例，设置图例字体，位置。

通过勾选“手动定制图例位置”并输入X轴和Y轴位置，可以手动定制图例位置。

图例在多光谱显示中很有用，图例的颜色和内容代表了不同的光谱曲线和文件。

图例在多光谱显示中的应用如图20所示
图 20 图例在多光谱显示中的应用
图21 峰值标定标签页
设置峰值标定的字体，标定显示的角度，标定线的长度，标定线的颜色，标定线的线宽，标定背景颜色，透明背景，标定小数位数和标定的内容（X轴，Y轴或者X轴和Y轴）
图 22 峰值标定
图22 峰值标定（显示波谷的X轴与Y轴坐标）
按住鼠标左键拖动光标，可以选择想要的标定位置。

如图23。

图 23 手动设定峰值标定
图24 标识
在处理数据时，可以任意的添加标识并输入标识内容。

点击鼠标右键，选择“添加标识”的选项，然后再挑出的对话框里（如图25）输入标识的内容，就可以在光标当前位置添加标识。

这个标签页可以设定标识字体，背景颜色和透明标识背景。

图 25 输入标识内容
图 26 一个标识显示的实例
背景标签页如图27所示，可以设定光谱曲线图表的背景颜色，在背景上添加或者清除图片，设定显示图片的方式，如图28所示。

图 27 背景标签页
图 28 背景图片显示
图 29 所示的是指纹图谱拉伸标签页。

可以设定起始波长和中间点的波长或者比例，如图30。

在图30中，光谱曲线在2000cm-1到400cm-1范围内被拉伸，以便这段范围内能被清楚的观测。

图 29 指纹图谱拉伸标签页
图 30 一个指纹图谱拉伸的实例
上一条/下一条光谱曲线（Next and forward curve） : 当打开好几组数据时，用户可以利用此功能选择某一条光谱曲线作为当前光谱曲线，当前光谱曲线变动
时，按钮区域右侧的颜色按钮也会随之变化，如图31。

图 31 当前光谱曲线颜色
(4) 处理菜单
处理菜单如图32。

图 32 处理菜单
峰值标定（peak mark）:标记当前光谱曲线的峰值
设定峰值标定参数（Setting peak mark parameter）:设定峰值标定参数的窗口见图 33。

图 33 设定峰值标定参数窗口
可以设定峰值类型（波峰或者波谷），最大峰值，最小峰值，平滑（这个参数可以去除极微小的峰和噪音），敏感度（这个参数可以防止过多的标定峰值），最小峰斜度，最小峰区域（去除噪音），最大半高宽(FWHH) ,噪音水平和峰值标定字体。

峰值标定是一个细致而复杂的过程，软件不一定能够标定出所有我们感兴趣的峰值，所以为了获得最佳结果，我们需要反复调节参数。

有时自动峰值标定不能满足用户的需求，我们需要手动标定峰值，点击鼠标右键，选择“标定附近峰值”或者“在当前点标定峰值”。

附近标定峰值功能能够标定离光标最近的峰值，在当前点标定峰值功能则会直接在光标当前的位置标定峰值。

使用峰值标定线（Use peak mark line） : 用户可以利用峰值标定线来决定峰值最小高度。

通过峰值类型（波峰或者波谷）的选择，软件会自动决定标定哪种类型的的峰值。

用户用鼠标拖动峰值标定线来决定标定阀值的位置，如图34。

再次点击这个选项即可去除峰值标定线。

图 34 峰值标定线实例
取消自动峰值标定（Cancel auto peak mark）: 此功能可以取消自动峰值标定，用户手动标定的峰值会予以保留。

取消所有峰值标定（Cancel all peak mark） : 此功能可以取消所有峰值标定，包括自动的和手动的。

显示指纹图谱拉伸（Display the fingerprint data expansion）:设定显示参数界面可以显示指纹图谱拉伸，如图30。

取消指纹图谱拉伸（Cancel fingerprint data expansion）:取消指纹图谱拉伸，回到普通视图模式。

线性填充（Linear fill）:线性填充曲线数据，参数设定如图35。

图 35 线性填充参数输入窗口
用户需要输入需要线性填充部分的波长的起始点，图36是一个线性填充的实例。

图 36 线性填充实例
截取（Truncate）: 可以利用这个功能截取某一波段的数据，需要输入截取波段的范围，如图37。

图 37 截取参数输入界面
下面是一个截取功能的示意
图39 截取功能示意，截取2100到2700之后的结果
取正（Positive ）：将所有光谱数据取正值，原点纵坐标自动归0。

光谱变换（Spectrum Operation）: 根据预定参数对当前光谱进行变换操作，点击之后跳出对话框如图40所示。

图40 光谱变换参数输入窗口
可以对光谱进行常数变换操作或者对两个光谱文件进行相互操作，如果选择常数变换操作，需要选择操作符号和输入常数；如果选择文件操作，需要分别选择两个光谱文件和他们之间的操作符号，两个文件的路径会在对话框里显示。

选择好之后点击OK即可。

平滑多点（Smooth Multi Point）: 根据预定参数对当前光谱进行平滑操作，让光谱图像平滑，平滑数字越大，光谱图像越平滑，但细节也随之损失。

点击之后跳出对话框如图41所示。

图41 平滑多点参数输入窗口
下面是平滑多点的实例
图42 平滑多点实例，原图
图43 平滑多点实例，在平滑多点参数窗口设定平滑点数量为6之后的图，可以
看到原图中大量的小峰都消失了
ZAP曲线填充（ZAP）：ZAP是一种对两点之间生成曲线的一种算法，这种算法能保证生成的曲线在这两点的一阶导数是连续的，而且整个曲线的一阶导数也是连续的，所以对于小的噪音能够比用线性填充有更好的效果。

对话框如图44所示。

图44 ZAP曲线填充的参数输入窗口
输入需要填充的两个端点，然后点“Add”添加到列表里，右侧会显示输入的结果，重复此过程直到输入全部想要填充的部分。

点OK即可。

如果需要去除某一段曲线填充，选择右侧的列表需要去除的项，然后点击“Remove”。

下面是一个ZAP曲线填充的实例
图45 ZAP曲线填充的实例，原图
图46 ZAP曲线填充的实例，参数设定
图47 ZAP曲线填充的实例，处理后结果，注意1500和1900处曲线的斜率是平滑的（1200和2100处也是，不过不是很容易看出来）
羟基含量计算（Calculate hydroxyl content ）: 可以利用这个功能计算样品中的
羟基含量，计算是需要输入相关计算参数，如图48。

图 48 羟基含量计算输入窗口
输入相关参数，点击计算（calculation），结果会显示在窗口底部，并可以打印。

(5)仪器菜单（Instrument menu）
仪器菜单如图49所示。

图49 仪器菜单
开始（Get）：开始取得光谱，让光谱仪工作。

停止（Stop）：停止取得光谱，让光谱仪停止。

仪器工作参数设定（Setting exp parameter）：仪器工作参数设定窗口如图50。

图50 仪器工作参数设定窗口
仪器可以设定的参数一共包括7类，分别是工作模式，CCD参数，文件，CCD 设定，数据采集，时间参数和自动探测。

在工作模式中可以选择单次采集，监控模式，定时采集并存储，自动探测并存储。

单次采集模式下点击开始，仪器会采集一次光谱数据。

监控模式下，点击开始后实时监控光谱的变化。

定时采集并存储是根据时间参数的设定每隔一段时间采集一次并存储到文件。

自动探测并存储是根据自动探测参数的设定，一旦检测到超过预设值的强度就把光谱存储到文件。

下面还有个“STOP+RESET”按钮用于停止并重置仪器设定。

CCD参数设定中可以设定积分时间，单位是毫秒，积分时间越长，光谱强度越高。

文件设定中可以设定存储文件的路径和文件的开始编号。

CCD设定中可以选择光谱仪使用的CCD型号以及累计次数。

数据采集设定中可以设定CCD的合并像素和间隔像素，合并像素能够让CCD
更好的探测弱光信号，但是会使CCD探测的输出像素减少。

时间参数设定中可以设定每次采集间隔时间。

自动探测设定中可以设定自动探测强度阀值，超过此强度的光谱将会被自动记录。

设定好之后点“OK”确定即可。

背景噪音校准（Background Correction）：使用此功能校准背景噪音，点击后会弹出提示：请关上光纤输入口，整个过程将持续10秒钟。

10秒钟后提示背景噪音校准完成。

波长校准（Wavelength Correction）:使用此功能校准波长，在没有选择此功能的情况下，X轴是CCD的像素数。

使用此功能后（前面打勾），X轴转换为根据校准文件校准后的波长。

需要注意的是，每次打开仪器调整之后都需要重新进行波长校准，一般的办法是测定一个已知光源的光谱数据，这样就知道每一根谱线的波长数值，于是可以利用校准把每一个像素的对应波长计算出来。

输入波长校准数据（Input Correction Data）:点击后输入波长校准数据，跳出的窗口如图51。

图51 波长校准数据输入窗口
首先选择校准基点的数目，然后在左侧列表中依次输入测得光谱的某一基点的X 轴数据和对应的波长（一般为已知的谱线），然后点击Calculation，在左下方的"correction result"结果里检查一下校准准直度，一般以10的负6次方数量级为佳，越小越好。

在满意后点击OK应用。

去除参考暗噪音（Minus Dark Reference）：暗噪音是由于热效应引起的，即使在进光亮为零的情况下，CCD依旧有响应，这就是暗噪音。

在测定光谱的过程中需要去除暗噪音，选择此项（前面打勾），即对当前谱线减去预设的暗噪音谱线，得到的去除参考暗噪音后的谱线。

清除参考暗噪音设定（Clear Dark Reference）：清除预设的暗噪音谱线值。

设定参考暗噪音（Set Dark Reference）：设定当前谱线为预设的暗噪音谱线。

使用此功能前请关上入光光纤口，使当前的进光量为零。

响应校准（Response Correct）：由于CCD每一个像素对于同一强度不同波长的光的响应不可能完全一致，所以需要响应校准。

选择此项（前面打勾），把当前谱线乘以预先设定的响应校准数据光谱，得到的谱线。

此时纵轴为强度的乘积，不再具有原来的物理意义，所以只需要参考谱线的形状即可。

清除响应校准数据（Clear Response Data）：清除预设的响应校准数据
设定响应校准数据（Set Response Data）：设定当前谱线为预设的响应校准数据。

使用此功能一般需要输入一个尽可能平直的谱线。

(6) 3D Stage Collect菜单（略）
(7)窗口菜单（Window menu）
窗口菜单如图52所示。

图 52 窗口菜单
显示文件导航栏（Show file navigator） : 利用这个功能显示文件导航栏，文件导航栏在右侧，方便搜索查找文件。

如图53。

图 53 文件导航栏
关闭文件导航栏（Close file navigator ）:关闭文件导航栏，以便让光谱图像曲线有更大的显示空间。

(8)帮助菜单（Help menu）
帮助菜单如图54。

图 54 帮助菜单
帮助主题（Help topic）:这是一个空菜单。

关于（About） : 显示“关于”窗口。

(9)坐标轴（Coordinate cross） :
当光标在光谱曲线显示区域时，点击鼠标左键会显示坐标轴，如图55。

图 55 坐标轴
坐标轴的中心在光谱曲线上，坐标值会显示在底部。

按键盘方向键（上下左右）可以移动坐标中心，左右键移动慢，上下键移动快。

(10)快捷键（Speedbutton） :
在光谱曲线显示区域之上有28个快捷键，它们的功能和图表都和菜单里对应的功能相同，用户可根据提示快速的找到所需要的快捷键。

说明：由于本公司软件说明书正在修订和完善，请大家注意更新，恕不另行通知，请注意网站上的更新说明。

天津津科浩强电子工业公司。