1、origin 使用技巧作者:zagzig,辅助:letao、ymq、valenhou、aint、zilu来源:日月光华学科学术化学版,2004 年 7 月 4 日至 15 日基本入门 略加深入 推荐书目安装 模板的使用 origin 使用手册输入数据画张图 计算器 精通 Origin 7.0拟和直线 制作并排的数据图 在 Word 中的使用 数据的处理、转换与生成 小技巧作图规范 补充 重叠峰的分离 Origin 小贴士峰面积的计算 制作对数座标的图 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
2、供入门帮助。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。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。基本入门安装这里使用的是 origin7.0。安装时请参考 Crack 下的 intruction.txt,里面有 serial no.的。 输入数据画张图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)。打开 origin,会看到 data1 数据窗口,在窗口里空白
3、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。 选菜单栏中的 plot-scatter(这里选scatter,line,line+symbol.都可以,只不过出来的样式不一样,大家自己选选试一下就可以了)。这时跳出一个 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 Ax,然后点中间的X,示意 A 是 X 轴,再点 BY,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 CY,点Y按钮,单击
4、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。a b c1 2 32 4 73 7 104 8 115 10 146 11 197 15 21拟和直线先拟和第一组,选菜单栏里的 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。点菜单栏 analysis-fit linear,这时会看到拟和出来直线了。拟和第二组,选菜单栏里的 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 l
5、inear。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.。在 Word 中的使用方法一:在作好的图旁边点右键,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
6、点,就是容易被人家抓住你用的是盗版。方法二:在菜单栏里 file-export page,可以输出各种格式的,对于图片格式来说,个人感觉 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。 作图规范1.坐标注释要正确。双击坐标注释(就是那个 x axis ti
7、tle),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 是横坐标,vertical 是纵坐标的。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
8、是上下左右 4 个位置的坐标轴,其中 top 和 right 中的 show axix &title 前面的框没有被勾上,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.图要被坐标轴框起来。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 前面的框勾上,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
9、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,就把图例框拖到四个坐标轴围成的框内。双击该框可以修改注释。右键该框选 property,可以改框的样式,比如要去掉边框 ,在 background 中选定 none(个人以为没边框好看些)。如果不甚把图例的框给删掉了,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
10、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 框,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。左面的框中列出了有几组点,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,最好把线调的粗一点(默认是
11、0.5width 的,建议改为 1.0 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,左面的工具框里有箭头按钮,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框里的很多东西都可以加。 补充1.发现刻度标尺标在外面也很漂亮。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“,
12、“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.同一篇文章中图样统一。切忌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。4.其他常见错误在 The ACS Style Guide: A Ma
13、nual for Authors and Editors 里有介绍(p.283-291)。主要有:线条太细,一缩小,几乎看不见。 点(如方块,三角,圆圈)太大,但线条太细。点(如方块,三角,圆圈)太小,但线条太粗。略加深入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:生成模板:对做好的一张图,菜单 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。使用模板:对需要作图的一列数据,右键 Plot-Temp
14、late Library.,选合适的模板,OK! 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)。 选中菜单栏-window-script window(或者直接按 alt+3),这时就会跳出一个 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
15、。 用这个计算器还有一个好处是可以设置一个变量值,比如像上面我们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, i
16、f, 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。制作并排的数据图方法一: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。方法二:先画好你要并排的图,然后点击找到“Merge”的工具,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。数据的处理、转换与生成方法一:通过 excel 中转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 exce
17、l 里进行加加减减乘乘除除,得到我们想要的数据后,再 copy 到 origin 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。不过这样比较耗费系统资源。方法二:使用 origin 中自带的 work sheet1.导入 txt 数据。菜单栏中
18、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。通过 ASCII options 可以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。先点右键,add new column 生成一个新列。右键点新列的标题(选中了这一列)-set column values.这时回跳出一个对话框。在 col(C)=的框框中
19、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 下的菜单中选 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 那两个框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。A B C1 10 2.662 20 3.973 3
20、0 4.974 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-rownumbers(把行号添进来),uniform random numbers 和 normal random number.3.排序。右键选中要排序的列,sort column 只对改选中列排序,其他不变;sort worksheet 所有列均按选中列排序4.统计。右键选中列,nomalize 归一化,frequency 计算出现次数。5.自动生成等差数列作为 X 轴。有些实验数据它只给你列一些 Y 轴坐标,不给你 X 值(比如分析测试中心的多晶
21、 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 X 值)。下面举个例子,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,. X 值 1 1.5 2 2.5 3 . A(Y) 10 20 25 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
22、是增长步长。这时看到 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得很近,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它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
23、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中看需要分峰的数据是否被勾上了。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-gu
24、assian 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
25、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,如右。其中 A 列和 B
26、 列是峰的数据。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,这时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 中峰的数据(Data1)是否处于激活状态,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
27、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。A B C Dx1 y1 x1 y1. . x2 y2. . . . . . . x2 y2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。 另一种方法菜单 tools-baseline tool,可以让 origin 决定 baseline,也可以自定义 baseline。然后用第二个 tab 里面的peak tool 自动寻找出所有的 peaks,不过这个工具不是很好用,有时候找到的 peak 太少,有时候找到的太多。下面的可选项 check tip marker,最后用第三个 tab 进行积分,选择 use tip marker。制作对数座标的图双击坐标轴,Scale 选项卡下,Type 的下拉菜单中选 log10。