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实验数据处理

本页提供 Abs、TA、PL、WITec Raman 和 WITec AFM 数据处理的第一版工作流程。它用于统一基本习惯和整理待补内容，不替代仪器培训，也不代表所有参数已经由负责人验证。

先保留原始数据

原始文件必须只读保留。不要在仪器电脑上直接覆盖、裁剪或批量改写唯一副本；处理结果应保存到独立目录，并记录使用的软件、版本、参数和处理日期。

文档控制

项目 内容
文档编号 / 版本 UULL-GUIDE-DATA-001 / 0.2
状态 草稿；现场软件版本、导出流程和认可参数仍待确认
适用范围 Abs、TA、PL、WITec Raman 和 WITec AFM 数据的可追溯处理
最终确认人 邓宏健
最近确认日期 待填写
固定复核周期 每 6 个月；软件、格式或认可分析规则变化时立即复核

通用目录与记录

建议每次实验至少保留以下结构：

项目_样品_日期/
├── 00_raw/          # 仪器直接导出的原始文件，只读保留
├── 01_metadata/     # 样品、仪器、参数和实验记录
├── 02_processed/    # 处理后的数据，不覆盖 raw
├── 03_figures/      # 作图文件和导出图片
└── 04_notes/        # 处理步骤、异常和版本说明

文件名至少包含样品、日期和测量序号。需要比较多组数据时，额外记录激发波长、功率、积分时间、扫描范围、物镜或其他会影响结果的参数。

Abs · 紫外可见吸收

建议流程

  1. 从仪器软件导出样品、空白或溶剂、参考样品的原始光谱，并保留仪器原生格式。
  2. 检查波长范围、步长、吸光度是否饱和，以及样品和空白的测量条件是否一致。
  3. 使用匹配的空白数据进行空白或基线处理；保留处理前后两份数据。
  4. 仅在有明确依据时进行平滑、归一化或截取，并在记录中写明方法和参数。
  5. 导出波长—吸光度数据，作图时标明样品、单位和处理方式。

需要补充确认

  • 实验室常用软件和导出格式
  • 空白选择与基线处理方法
  • 可接受的吸光度范围、平滑参数和异常数据判断
  • 薄膜、溶液或不同样品类型的差异流程

TA · Surface Xplorer

本节用于处理 Helios/Eos 导出的波长—延迟—ΔA 矩阵；采集和保存规则见 TA SOP。软件界面和现场版本仍待复核，因此只规定可追溯的数据流，不把某组拟合参数写成全组默认值。

1. 建立处理副本

  1. 将 Helios/Eos 原始 .csv、单次扫描及实验记录放入 00_raw，设为只读。
  2. 在 02_processed 中建立处理副本并用 Surface Xplorer 打开；核对波长、延迟、ΔA 方向和样品信息。现有手册为 v4.0，主要以 .ufs 作为三维数据文件；Helios/Eos 当前导出的 .csv 如何导入或转换须按现场软件确认。
  3. 先用 File > Save File As... 保存工作副本，避免后续步骤作用于唯一原始文件。软件可能把衍生文件自动写到源文件所在目录，因此不要直接从 00_raw 开始处理。

2. 原始质量检查

  • 检查代表性波长的动力学和代表性延迟的光谱切片。
  • 标记散射、泵浦泄漏、探测器边缘、坏点、条纹、样品衰减和扫描间漂移。
  • 比较单次扫描；异常只出现在个别扫描时，保留原始文件并记录排除理由，不直接删除源数据。

3. Chirp 与背景处理

  1. 先用 Surface > Crop... 去除没有有效探测光的波长区间，再在有可靠瞬时响应或参考样品的前提下建立 chirp 曲线。
  2. Chirp correction 至少需要 4 个时间零点—波长锚点；记录全部锚点、拟合结果和适用波长范围，先用 Preview Chirp correction 检查，再决定是否 Apply & Exit。
  3. Chirp 校正会在矩阵边界产生无定义区域；保存校正前后切片进行比较。出现不合理扭曲或不连续时返回设置，不把白色无数据区带入后续 SVD。
  4. Subtract Background、Subtract Scattered Light、坏谱替换或尖峰处理必须记录区间和参数；不要把样品真实的窄峰或超快分量当作噪声去除。

4. 切片与拟合

  1. 根据谱带特征选择波长动力学，根据动力学阶段选择延迟光谱；在记录中写明平均窗口，不只写中心点。
  2. SVD 前确保完成 chirp 校正，并裁掉含 NaN 的光谱或动力学区间；保存 PrincipalSpectra.csv 和 PrincipalKinetics.csv 及所选主成分数。
  3. Global Fit 前说明模型、指数项数量、初始值、边界和固定参数。先检查残差与 χ²，再解释寿命。
  4. 保存 GlobalFit.csv、拟合曲线、残差、组分谱/动力学和完整参数表；不得只抄最终寿命数值。

5. 导出与复现

  • 导出校正后的二维矩阵、全部切片、拟合结果和残差；保留单位和正负号约定。
  • 在 04_notes 记录 Surface Xplorer 版本、操作顺序、参数和处理日期，使结果可从 00_raw 重建。

需要现场确认

  • 现场 Surface Xplorer 版本、Helios/Eos .csv 到 .ufs 的导入或转换流程
  • 实验室认可的 chirp 标准、散射处理和异常扫描排除条件
  • 常用拟合模型、结果质量判据和数据归档位置

PL · 稳态与荧光

建议流程

  1. 保存原始光谱及激发波长、狭缝、积分时间、步长、功率和样品条件。
  2. 检查暗噪声、背景、饱和、散射峰和不同数据的测量条件是否一致。
  3. 在副本上完成背景处理；需要仪器响应校正时记录所用校正文件或方法。
  4. 根据比较目的决定是否归一化。比较绝对强度时不要用归一化后的曲线替代原始强度。
  5. 提取峰位、峰强、半峰宽或积分面积时，记录选取范围和拟合方法。
  6. 导出处理前后数据及最终图，保留能够重新作图的数值文件。

需要补充确认

  • 背景和仪器响应校正方式
  • 归一化适用场景
  • 峰拟合函数、积分范围和异常峰处理
  • PL-QY 数据是否另设独立处理流程

WITec · Raman

建议流程

  1. 保存 WITec 原始项目文件，并记录激光波长、功率、积分时间、累积次数、物镜和扫描设置。
  2. 复制数据后再处理，先检查宇宙射线、荧光背景、饱和和漂移。
  3. 进行宇宙射线去除和基线处理时，保留算法和参数；避免过度处理削弱真实峰。
  4. 单点光谱可提取峰位、峰强、半峰宽和积分面积；拟合时保存峰型、范围和约束。
  5. Mapping 数据应记录所用峰或积分区间、颜色范围和空间尺度，避免只保存截图。
  6. 导出代表性光谱、峰参数表、Mapping 数值和最终图片。

需要补充确认

  • WITec 软件版本和常用工程导出方式
  • 宇宙射线与基线处理的推荐算法
  • 常见材料的峰拟合模型和积分区间
  • Mapping 插值、平滑和颜色范围使用规则

WITec · AFM

建议流程

  1. 保存原始扫描文件，并记录扫描尺寸、像素、扫描速度、探针、模式和反馈参数。
  2. 复制数据后检查条纹、漂移、失锁、颗粒拖影和明显扫描伪影。
  3. 进行平面校正或逐线校正时，记录阶数、方向和是否排除颗粒区域。
  4. 需要高度剖面时保存剖面线位置、方向和长度，不只保存曲线截图。
  5. 计算粗糙度时记录选区、面积、是否去倾斜以及采用的粗糙度指标。
  6. 导出原始图、处理图、色标范围、剖面数据和统计结果。

需要补充确认

  • WITec AFM 模块的软件版本和导出格式
  • 平面与逐线校正的选择条件
  • 粗糙度选区和统计标准
  • 扫描伪影的判断与需要重测的条件

结果提交前检查

  • 原始数据仍然完整且未被覆盖。
  • 样品、日期、仪器和关键测量参数可追溯。
  • 所有校正、平滑、归一化和拟合都有记录。
  • 图片具有坐标、单位、图例和必要的处理说明。
  • 结论可以从保存的数值数据重新生成，而不是只剩截图。

需要核对仪器名称、位置或预约方式时，返回仪器使用。

变更记录

版本 日期 说明 确认人
0.2 2026-08-12 增加文档控制、最终确认人和风险分级复核周期；现有处理参数未改为全组默认值 待邓宏健确认