🔬 SpectraMatcher：スペクトル解析をもっとラクに！

こんにちは！やきとりです。

今回は、【SpectraMatcher: A Python Program for Interactive Analysis and Peak Assignment of Vibronic Spectra】（arXiv preprint 2505.09060v1）について、ゆるくもポイントを拾いながらお届けします。

元論文情報

• タイトル：SpectraMatcher: A Python Program for Interactive Analysis and Peak Assignment of Vibronic Spectra
• 著者　：Johanna Langner, Isabelle Weber, Henryk A. Witek, Yuan-Pern Lee
• 掲載　：arXiv preprint 2505.09060v1 (2025)
• リンク：https://arxiv.org/html/2505.09060v1

✒ 論文を一言でまとめると？

振動と電子が同時に起こるスペクトルデータを、GUIでサクッと合わせて、自動でピークをマッチングできるデスクトップツールを公開！

• プログラミング不要で実験スペクトルと計算スペクトルを重ね合わせ
• ピーク幅・シフト・スケーリングをリアルタイムに操作
• 自動ピーク検出＆マッチング、CSVやLaTeX出力にも対応

🤔 振動分光法って何？

1. 概要レベル
   • 分子が光を吸収・放出するときに、振動状態が変化する際に生じる微細なピークを調べる手法
   • 特に蛍光や吸収スペクトルに現れる振動微細構造を解析
2. 応用レベル
   • 材料開発や分子構造解析、環境センシングなどで、どの振動モードが寄与しているかを特定
   • 計算化学で予測したスペクトルと実験結果を照合してモデルを検証

例えると…

• 🧩 スペクトルはパズルの絵、SpectraMatcherはそのピースを自動でフィットさせる道具箱

⚠️ 従来の問題点

• ❌ 実験データと計算結果の照合が手作業で面倒
• ❌ シフト補正やブロードニングを個別に設定しないと合わない
• ❌ 重なり合うピークが多いとマッチングの再現性が低い

🚀 本論文の革新ポイント

✨ ポイント1：直感的なGUIでリアルタイム調整

• DearPyGuiベースで、スライダー操作だけでシフトやブロードニングが即座に反映

✨ ポイント2：自動ピーク検出＆マッチング

• 平滑化＋局所極大検出で実験ピークを自動抽出
• 強度比と波数差を使って計算ピークと自動対応付け

🔬 実験結果ハイライト

• ✅ 大規模データでもGUIが固まらず快適動作
• ✅ マッチング結果を多様な形式でエクスポート可能
• ✅ 他ソフトにも拡張できる設計

🌱 今後の可能性

• 💡 ORCAやQ-Chem対応プラグインの開発
• 💡 教育用演習ツールへの展開
• 💡 自動解析パイプラインへの統合

📝 まとめ

1. SpectraMatcherは振動分光法データをGUIで簡単比較
2. 自動ピーク検出＆マッチングで解析が高速化