一、软件概述
AIST PeakLab 2025是 2025 年全新迭代、面向科研与检测领域的光谱色谱峰拟合软件,核心定位为光谱、色谱专用高精度峰拟合与数据建模工具,凭借多项可申请专利的原创拟合算法,解决各类复杂谱图建模难题,可无缝拓展实验室配套仪器软件的分析能力,适配 XPS、拉曼、伽马射线、HPLC、UHPLC、制备色谱、化学计量学统计分析等全场景科研检测需求。
二、高精度光谱峰拟合核心能力
PeakLab在光谱峰拟合领域兼具行业顶尖精度与极简操作体验,核心算法精度对标 Mathematica 专业计算软件,覆盖全品类光谱数据拟合场景:
- 多标准峰形模型适配 内置高斯(Gaussian)、洛伦兹(Lorentzian)、纯沃伊特(Voigt)三大基础峰形函数,搭载高精度完整沃伊特运算模型,针对 X 射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱普遍存在的不对称峰形变差,可结合仪器响应函数(IRF)完成精准建模;同时支持伽马射线光谱完整理论峰形拟合,再复杂的重叠、畸变谱峰均可稳定求解。
- 原创非线性优化算法 软件搭载多项具备专利价值的全新峰拟合算法创新,针对迭代式非线性优化极易出现的局部最优解问题,自动输出真实可靠的拟合结果,大幅降低人工调参门槛;拟合完成后可剥离仪器带来的信号畸变,提取纯粹样品光谱信息,作为实验室仪器配套软件的强力补充,显著提升谱图定量分析可信度。
三、色谱峰拟合与系统适用性检测
针对液相色谱检测痛点,PeakLab 全新解析建模技术实现基线分离峰、重叠共流出峰的超高精度拟合,输出无噪声、剔除仪器畸变的色谱分离参数,精准完成色谱系统适用性评价:
- 独立分离检测指标 可单独量化色谱柱性能、仪器管路系统损耗,通过全新拟合与反卷积算法估算仪器响应函数,快速识别流体管路异常、色谱柱老化等设备问题,为仪器维护、耗材更换提供量化数据支撑。
- 色谱 AI 数据轻量化处理 对接实验室数据分析 AI 平台时,软件可将单根色谱峰海量原始采样数据,压缩为少量具备物理理论意义的特征参数,大幅降低 AI 运算负载、提升色谱数据智能解析效率;依托 2024 版前沿色谱分析框架,弥补常规色谱工作站建模精度不足的短板。
四、UHPLC 梯度与制备色谱高精度峰建模
面向研发实验室共流出峰定量刚需,PeakLab 色谱模型达到行业断层级拟合精度,未解释方差可控制在 1ppm 以内,拟合精度远超市面同类峰拟合软件三个数量级:
- 梯度液相专属拟合方案 完整适配 HPLC、UHPLC 梯度洗脱模式,针对制备色谱中形态复杂、拖尾严重的峰形提供专属拟合模型;业内首创将傅里叶卷积、反卷积算法嵌入非线性峰拟合流程,无需额外分步运算,直接在拟合过程中同步修正仪器畸变、梯度压缩带来的峰形偏移。
- 研发定量核心优势 在药物合成、材料提纯、天然产物分离等研发场景中,精准拆分多重重叠共流出色谱峰,实现微量组分精准定量,解决传统软件重叠峰拟合失真、定量误差偏大的行业痛点。
五、前沿化学计量学预测建模
PeakLab 重磅推出全新化学计量学建模系统,重构多变量预测分析技术标准,打通快速光谱检测与精准实验室测量的关联建模:
- 性能超越传统 PLS/PCR 算法 构建色谱、多维度实验室检测数据的预测模型,用于快速光谱替代繁琐线下检测;自研预测模型在运算速度、模型稳定性、预测精度上全面优于主流无标度 PLS、PCR 算法,模型逻辑直观易懂,零基础科研人员也可快速上手。
- 自动化系统一键部署 建模完成后软件可自动生成 C++、VB 可执行代码,无缝对接自动化检测设备、网页端在线分析平台,无需二次编程开发,快速落地标准化批量检测流程。
六、傅里叶反卷积与仪器响应函数 IRF 估算
软件搭载行业领先的仪器响应函数反卷积模块,精准还原真实设备带来的信号畸变:
- 遗传算法 IRF 智能估算 内置自研高级遗传算法,通过傅里叶反卷积优化运算直接求解仪器响应函数,完美还原 XPS、拉曼光谱不对称峰、各类仪器系统信号失真;单轮可视化操作界面可同步完成最多 25 组数据集批量预处理、批量拟合,大幅提升大批量样品检测效率。
- 畸变分离核心价值 区分样品本征峰形与仪器硬件带来的附加畸变,剔除设备、管路、检测器干扰,输出仅反映样品本身理化性质的纯净谱图数据,保障定性、定量结果不受设备老化影响。
七、统计概率密度建模模块
面向统计分析科研人员,PeakLab 内置近百种连续单变量概率密度函数库,覆盖主流统计建模场景:
- 直方图与核密度精准拟合 针对实验统计数据生成的直方图、核密度分布曲线,完成定量拟合与特征提取;内置一键峰识别功能,单次点击自动筛选匹配度最高的最优统计模型,省去人工比对筛选步骤。
- 通用统计模型全覆盖 集成当前统计学建模领域广泛应用的各类广义分布模型,适配材料统计、生物实验、环境检测、工业质控等多领域数据分布分析,兼顾光谱色谱专用分析与通用数理统计需求。
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