さて、まず問題です。華氏 F （Fahrenheit）を、摂氏 C （Celsius）に換算する次の式の □ にはどんな数字が入るかご存知ですか？
C = □(F - 32) (1)
▼ [おさらい] 温度換算
摂氏 C は、熱力学的温度（絶対温度） T から 273.15 K を引き算した温度ですね。1°C の幅は1K。一方華氏は、かつて寒剤によって実現できた一番冷たい温度を 0 °F、人の体温を 100 °F とする温度ですね。その間を100等分したので、1 °F は 1K ではありません。さてさて、冒頭の問題の答えは、
C = 5/9 (F - 32) (2)
でした。華氏で 30 度くらいが摂氏の 0 度というわけですね。
▼ 単位換算と軸の変換
温度換算は身の回りの単位換算の例の一つです。温度だけでなく、圧力や体積、濃度など、換算する単位は数多くあると思います。換算の数学（算数？）的な処理はとても簡単ですが、グラフを描画してしまってから、しまったぁ、単位を間違ったなぁ、と気付いて単位換算するのはなかなか面倒なものです。
IGOR Pro には、そんなあなたにお勧めの素敵なパッケージが用意されています。その名は、Transform Axis。グラフを最前面に表示して、グラフメニュー＞Packages＞Transform Axes を選択してください。
 |
| Fig.1 Transform Axis のパネル |
パネルが表示されます（Fig.1）。このパネルには、いくつか機能がありますが、ひとまず、
- Axis のリストで変換する軸を選択し
- Function のリストで変換方法を選択し、
- Do It ボタンをクリック
とすると、軸が換算できます。2 の Function には、あらかじめ次の11種類の変換方法がリストされています。
- Reciprocal（逆数）
- Modify Reciprocal（修正逆数）
- DegreesCtoF（摂氏 → 華氏）
- DegreesFtoC（華氏 → 摂氏）
- DegreesCtoK（摂氏 → 熱力学温度）
- DegreesKtoC（熱力学温度 → 摂氏）
- DegreesFtoK（華氏 → 熱力学温度）
- DegreesKtoF（熱力学温度 → 華氏）
- Probability_Persent（確率パーセント）
- Probability（確率）
- SquareRoot（平方和）
温度の換算は、あらかじめ用意された Function を利用すれば簡単です。
おまけに、Make it a Mirror Axis というチェックボックスまで用意されています。これは文字通り、変換した結果を反対軸として表示するという機能です。この機能を使うと、反対軸に違う単位の軸を追加することができます。
▼ アレニウスプロット(ArrheniusPlot) 再び
以前の記事で、アレニウスプロットの作成方法を紹介しましたが、もとの温度データの単位 [°C] で反対軸を追加するために、ちょっとトリッキーな手順が必要でした。
Transform Axis を使えば、もっと簡単に、反対軸に単位を換算した軸を追加できます。
摂氏の温度データ Temp から、アレニウスプロットの温度データ ArrTemp に変換するには
ArrTemp = 1000/(Temp+273.15) (3)
と、換算すればOKですね。逆に、
Temp = 1000/ArrTemp-273.15 (4)
と換算すれば元に戻ります。これら換算は Transform Axis の Function のリストにはありませんが、実は、とても簡単に追加できるんです。プロシージャウィンドウ（ウィンドウメニュー＞プロシージャウィンドウ）に次のコード（ユーザ定義関数）を貼り付けてください。
Function TransAx_TempToArrTemp(w, x)
Wave/Z w
Variable x
return 1000/(x+273.15)
End
「TransAx_」から始まる関数は、Transform Axis の Function のリストに自動的に追加されるようになっています。ただし、引数に、ウェーブをひとつ（ここでは w）と、変数をひとつ（ここでは x）を指定することが条件。変数 x は換算される元のデータになります。ウェーブは換算するパラメータを渡すことができるような仕組みですが、今回は使わなくて大丈夫ですね。
同様に、ArrTemp から元の Temp に戻すには
Function TransAx_ArrTempToTemp(w, x)
Wave/Z w
Variable x
return 1000/x-273.15
End
という関数を用意しておけばOKです。
先の手順で反対軸を用意することを思えば、圧倒的に簡単です。ただし、同じ軸を2回変換することはできない仕様なので、X 軸に ArrTemp、反対軸に Temp を表示したい場合には、ArrTemp まではあらかじめ換算しておいて、グラフを作成したうえで（Fig.2）、X 軸を ArrTempToTemp で換算して反対軸に追加するのがよさそうです（Fig.3）。
 |
 | |
| Fig.2 アレニウスプロット |
Fig.3 アレニウスプロット＋反対軸 |
▼ さらに
目盛りの設定も自由自在なんです（Fig.5）。目盛りを表示したい位置、そのラベルを編集するエディタも付いています。グラフを最前面に表示して、グラフメニュー＞Transform Axis＞Edit Ticks on Transform Axis で利用できます。
 |
| Fig.5 軸目盛りの編集 |
▼ まとめ
Transform Axis というパッケージを紹介しました。最初から11種類の換算方法（Function）が用意されていますが、TransAx_ で始まる関数を定義すれば、自由自在に軸の変換が可能です。IGOR Pro の軸を修正ダイアログでは常用対数や底を2とする対数への変換が可能ですが、Transform Axes パッケージを利用すればもっと柔軟な変換が可能になりますので、お試しください。
井上＠技術開発部でした。