nmrglue: processamento de FID 1D calibrado

Quando usar

Use para um FID 1D complexo amostrado uniformemente, cujos parâmetros de aquisição e convenção de frequência complexa estão disponíveis. O auxiliar produz um espectro em ppm decrescente, candidatos a picos positivos, integrais de região assinadas e um relatório de processamento reproduzível. Ele não identifica compostos nem atribui ressonâncias.

O executável aceita um NumPy .npz contendo exatamente um array complexo fid ou um arquivo NMRPipe canônico 1D de domínio de tempo complexo. A leitura de NMRPipe é testada com um ciclo de gravação/leitura sintético, recuperação de espectro conhecido e um pequeno arquivo binário gerado pelo NMRPipe. Importações experimentais de Bruker, Varian e JEOL não são verificadas por esta suíte. Para esses formatos, inspecione primeiro o leitor nmrglue relevante e os metadados de aquisição. Abrir um arquivo convertido não valida a decodificação da aquisição original. Leia references/acquisition-and-validation.md para limites de conversão, calibração de eixo e limites quantitativos.

Fluxo de trabalho

1. Preserve o FID bruto. Estabeleça a largura espectral em Hz, a frequência de observação positiva em MHz, o carrier em ppm, o núcleo observado e a convenção de sinal a partir da aquisição ou de uma referência conhecida. Determine se a remoção do filtro digital/atraso de grupo já ocorreu. Não infira isso do comprimento do array ou de padrões típicos do instrumento.
2. Copie assets/processing.json e substitua seus valores de exemplo sintéticos pelos parâmetros medidos e escolhas de processamento explícitas. Seu sinal -i significa que uma ressonância com offset f = (ppm - carrier_ppm) * observation_mhz tem dependência temporal exp(-2*pi*i*f*t). Selecione +i apenas para a convenção oposta; o auxiliar o conjuga antes do processamento. Valide com um pico de referência conhecido.
3. Escolha um alargamento de linha exponencial não negativo (Hz), um tamanho par com preenchimento de zero pelo menos tão grande quanto o FID adquirido, escalonamento do primeiro ponto e ângulos de fase. O preenchimento de zero melhora a interpolação, não a resolução espectral adquirida. O escalonamento do primeiro ponto 0.5 é adequado para o exemplo sintético causal fornecido; a aquisição e o pré-processamento anterior podem exigir outro valor.
4. Execute o auxiliar, inspecione os espectros real e imaginário e revise a fase manual, se necessário. phase0_deg + phase1_deg * index / zero_fill_points é aplicado após a FT; o índice zero é a borda de ppm mais alta. Não há pivô implícito nem estimativa de fase automática.
5. Ajuste uma linha de base linear apenas quando regiões de ppm explicitamente fornecidas forem livres de sinal. Defina baseline para linear e adicione baseline_regions_ppm contendo pelo menos duas regiões. Inspecione os resíduos e picos largos; o ajuste através de sinais enviesa os integrais.
6. Compare as posições dos picos com referências, inspecione os candidatos a picos em busca de artefatos e integre as regiões especificadas. Relate picos sobrepostos como sobrepostos. Preserve áreas negativas como evidência diagnóstica de problemas de fase/linha de base em vez de usar valores absolutos.

Executar

Testado com Python 3.12, nmrglue 0.12, NumPy 2.5.3 e SciPy 1.18.1:

uv run --no-project --python 3.12 --with nmrglue==0.12 --with numpy==2.5.3 --with scipy==1.18.1 \
  python skills/nmrglue/scripts/process_1d.py fid.npz processing.json nmr-result

Os caminhos assumem a raiz da coleção. Ajuste-os quando instalados em outro lugar. O diretório de saída deve ser novo, para que o processamento repetido mantenha os resultados anteriores revisáveis.

Para um FID NMRPipe 1D existente, adicione --input-format nmrpipe e forneça seu caminho no lugar de fid.npz. O auxiliar requer a dimensão direta FDF2 canônica, quadratura complexa, um sinalizador de domínio de tempo e acordo entre o cabeçalho e a largura espectral, frequência de observação e carrier do JSON. As configurações do JSON permanecem explícitas; uma incompatibilidade falha em vez de recalibrar silenciosamente. FDF2TDSIZE deve ser igual à contagem de pontos complexos armazenada, e FDF2CENTER / FDF2ORIG devem descrever um eixo centrado canônico. Arquivos previamente preenchidos com zero, truncados ou recentralizados precisam de um fluxo de trabalho separado ciente da aquisição. O sinal do núcleo/complexo e as correções anteriores do filtro digital ainda precisam de evidências de aquisição. Um sinalizador de domínio de tempo sozinho não estabelece um FID não processado.

Este exemplo sintético executável corresponde às configurações fornecidas, gera ressonâncias em 3 e 7 ppm em uma proporção de amplitude de 1:2 e não representa uma amostra experimental:

import numpy as np

t = np.arange(8192) / 4000.0
fid = sum(a * np.exp(-np.pi * 2.0 * t)

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