スペクトルの面積計算

質問

ある化合物の蛍光スペクトルを測定し、その蛍光面積を求めたいと思っております。
以前、おりました大学では装置に付属のソフトで計算が可能でしたが、現在勤務しております研究室は装置が旧式で、数値データしか取り出すことが出来ません。
各波長とそれぞれの蛍光強度をエクセルに入力し、スペクトルを描いております。
そこで、教えていただきたいのですがエクセル等で、スペクトルの面積を求めることは可能でしょうか。
また、エクセル以外のソフトで可能なソフトをご存知でしたら教えていただけないでしょうか。

回答No.3

c80s3xxx · ベストアンサー

有効数字や測定精度を考えれば区分求積法で十分です．
そもそも，データ処理装置の中でやっている計算自体，ほとんどが区分求積です．これはクロマトの場合も，分光器の場合もほとんどそうです．高級機にはカーブフィッティングとかを使うのもあるのでしょうが，積分結果だけなら意味のある違いが出るケースはまずありません．
得られたデータは，波長が等間隔で (1nmきざみとか) 蛍光強度のデータがあるのだと思います．
実際の積分は，必要な波長範囲の蛍光強度をすべて足しあわせ，それに波長間隔 (1nm 間隔とか2nm間隔とか) を掛ければいいだけです．
面積は∫I(λ)dλ (I(λ) はある波長λでの蛍光強度，λは波長) という積分で表わされるのですから，これを差分近似に置き換え，Σ[I(λ)Δλ] として考えるだけです．本来，積分はΔλ→0 の極限ですが，Δλがある程度小さく取れているならこの積分で十分正確な近似値が出ます．
ちなみに，もしΔλが大きい場合は台形近似を使う方がよい近似を与えるでしょう．

なお，紙を切り抜くというのも馬鹿にしてはいけません．かなりの精度で測定ができます．方眼紙にコピーしてマス目を数えるというのもありです．どちらもかつてよく使いましたが，通常の用途では十分に実験再現性の範囲内の精度を出せます (昔のコピー機は歪みが多かったので，トレースしていましたが)．
ほかにはプラニメータという曲線の形をなぞると面積を求めることのできる機械式の道具もあるのですが，まあ，こんなのを持っているところはまれでしょう．うちにはありますが，私自身は使ったことはありません．切り抜きや方眼を数えるので十分だったからです．
今ならスキャナで読み取って，画素数を数える (フリーソフトでそんなのはいくらでもあります) という手もあります．

お礼

c80s3xxx 様

お忙しい中、ご丁寧な回答ありがとうございました。
お礼できなくて、申し訳ありませんでした。
急に出かけなければいけなくなり、アクセスできませんでした。
色々、教えていただきありがとうございます。
最後の行にあります、画素数を数値化するフリーソフトももし、可能ならお教えいただければ幸いです。

ありがとうございました。

回答No.6

c80s3xxx

>画素数を数値化するフリーソフト

画像解析のフリーソフトの定番といえばやはり Scion Image でしょう．
もう何年もの間β版のままフリーで提供されています．
β版といっても事実上何の問題もなく使えます．非常に高機能で，とてもすべての機能を使い切ることはできないくらいです．
http://www.scioncorp.com/

Scion Image は高機能ですが，逆に言うと高機能すぎてそれなりに知識がないとかえって使いにくいかもしれません．
単純に面積測定だけなら，Vector で「面積」とでも入れて検索をかけてもいろいろと出てきますので，そういうのも試してみるといいでしょう．

お礼

諸事に忙しく、御礼大変遅くなり申し訳ありません。
早速、ソフトをダウンロードしてみました。
ざっと見たところ、色々出来そうですね。
ただ、コメントいただいたように、色々出来すぎて
大変そうです。
とりあえず、使用してみようと思います。
ありがとうございました。

回答No.5

takyasi

まさに、igor の出番です。
というのは冗談ですが、おすすめです。データ解析については
何でも出来ます。

お礼

takyasi 様

ご指摘ありがとうございます。
igor は無理でしたが、kaleida grapth を入手しました。マニュアルが無いのですが、色々いじくってみようと思います。
ありがとうございました。

回答No.4

inorganicchemist

面積を求める目的が何かにもよりますが、
波形分離や面積計算を横軸波長のままでするとダメなことが多いですよ。
波数に変換しないと。

お礼

回答ありがとうございます。

面積を求める目的は、ある化学物質の濃度測定です。
具体的にはある細胞から放出されるヒスタミンの量を定量化したいと思っております。
最大蛍光波長の強度で数値化してもいいのですが、思っていた以上に変化量が微細で、面積値で比較したほうが信頼性があるかなと思いました。
波数に変換したほうが良いとのご指摘、ありがとうございます。

回答No.2

パんだ パンだ（@Josquin）

エクセルでも区分求積法（長方形の和）でだいたいの面積を求められます。
ガウシアンでフィットして、その面積となると無理かと思いますが。

お礼

Josequin 様

お返事いただいたのに、お礼できず申し訳ありません。
エクセルの区分求積法でも構わないかと思います。
ありがとうございました。

回答No.1

deepimp

会社の上司はスペクトルを書いた紙をスペクトルに合わせて切り、その切った紙の重さを精密な化学天秤で測ったことがあると言っていました。
ある程度の面積値は求められます

お礼

deepimp 様

質問投稿いたしましたのに、出張しており書き込みできませんでした。
早速、お返事いただいたようで申し訳ありませんでした。紙を切り抜くという発想はありませんでした。
デジタル世代の弊害でしょうか。
ありがとうございました。