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衍射谱图数据

本页介绍 PDIndexer 处理的“谱图数据”本身(测量数据集),以及如何加载、显示和导出它。加载后的处理——平滑、背景扣除等——在 谱图参数 窗口中进行。支持的文件扩展名完整列表请参见 文件格式

PDIndexer 主窗口,中央显示谱图,左侧显示谱图列表和晶体列表。

谱图是什么

谱图是粉末衍射测量得到的一维“横轴 vs 强度”数据集。横轴根据测量方式以下列方式之一表示:

  • 角度色散型衍射(普通 X 射线衍射)中为 \( 2\theta \)(衍射角)
  • 能量色散型测量(白色 X 射线、SSD 检测)中为能量
  • 中子飞行时间(TOF)法中为飞行时间
  • 无论哪种情况,内部都可以转换为晶面间距 \( d \) 或散射矢量 \( q \) 处理

纵轴为衍射强度,可以显示为原始计数(Raw Counts)或每步计数(Count per Step (CPS)),并以线性或对数比例呈现(参见 主窗口 页面中的 Vertical Axis)。

支持的输入格式

File ▸ Read profile(s) 可加载 PDIndexer 自身格式,以及其他程序的输出和通用文本格式。

扩展名 内容
pdi / pdi2 PDIndexer 本身的谱图格式(包含轴设置和处理信息)
csv WinPIP 输出(逗号分隔)
chi Fit2D 输出
tsv 制表符分隔文本
ras 理学(Rigaku,RAS)格式
nxs NeXus 格式
npd / xbm / rptrpf SSD(半导体检测器)原始数据
其他文本 任何两列“角度(或 d 值)-强度”文本一般都可读取

读取通用文本

以角度-强度文本形式保存的文件,即使不属于上述标准格式,通常也能读取。若无法判断横轴类型或波长/能量,请在下述 Data Converter 对话框中指定。

各格式的详细规格汇总在 文件格式 中。

加载方法

谱图可通过多种方式加载。

  • 菜单File ▸ Read profile(s)。可一次选择多个文件。
  • 拖放 — 从资源管理器将文件拖放到主窗口。
  • 监视剪贴板 — 启用 Option ▸ Watch Clipboard 后,会自动导入从其他应用(例如 IPAnalyzer 或 CSManager)复制的谱图/晶体。
  • 监视文件 — 启用 Option ▸ Watch File 并通过 Set Directory to the watch 指定文件夹后,该文件夹中新创建的 pdi 谱图文件会被自动读取。这对连续测量时的实时显示很方便。

自动对齐横轴

勾选 After reading profile, change horizontal axis 后,读取完成后横轴显示会立即切换为与新加载谱图一致。

单谱图模式与多谱图模式

使用主窗口右侧的 Single/Multi Profile 切换显示模式。

  • Single Profile — 加载新谱图会替换之前的数据,同一时刻只显示一条谱图。
  • Multi Profiles — 加载的谱图会叠加显示。使用 Increasing intensity by a profile 可将各谱图的强度略微错开,便于区分多条曲线。启用 Change automatically color 会自动为每条谱图分配绘制颜色。

谱图列表

主窗口左侧的 Profile 列表显示所有已加载的谱图。

  • 只有勾选的谱图才会在中央查看区绘制。使用 Check/Uncheck all 可一次性切换全部勾选状态。
  • 点击 Color 列可更改各谱图的绘制颜色。
  • 调整列表中条目的顺序可调整叠加绘制的先后次序。
  • 该列表在单谱图模式下不可用,在多谱图模式下会显示多条谱图。

更详细的谱图设置(名称、线型、平滑、背景扣除、轴校正、谱图运算等)在 谱图参数 窗口中进行,勾选列表下方的 Profile Parameter 复选框即可打开。

Data Converter 对话框

当加载的通用文本文件无法判断横轴类型,或加载 SSD(能量色散型)原始数据时,会打开 Data Converter 对话框,供你指定所读取数据的横轴及相关参数。

Data Converter 对话框,含横轴设置、曝光时间和 EDX 选项。

该对话框可设置以下项目。

项目 内容
横轴设置 指定数据的横轴类型(X 射线波长/能量、2θ、中子 TOF 长度/角度等)及相应的线源参数。
Exposure time (per step) 每个数据步的曝光(测量)时间,单位为秒。用于 CPS 换算;小于等于 0 的值按 1 处理。
Deconvolution Kα2 的去除已移至 谱图参数 窗口。如需去除,请将 X 射线源选为 Kα1。
For SSD data 下的 Low energy cutoff 舍弃 EDX 谱中低于右侧阈值(eV)的低能量部分。

当横轴类型为能量色散型(白色 X 射线、EDX)时,输入能量校准系数 E = a₀ + a₁ n + a₂ n²(E:能量,单位 eV;n:通道编号),即可将通道编号转换为能量。点击 OK 应用设置并转换数据,或点击 Cancel 中止导入。

导出谱图

  • File ▸ Save profile(s) — 将所有已加载的谱图保存为 PDIndexer 本身的 pdi2 格式。轴设置和处理信息会被保留。
  • File ▸ Export the selected profile(s) — 将所选谱图以下列格式之一导出:
  • as CSV (comma separated values) file — 逗号分隔(角度、强度)
  • as TSV (tab separated values) file — 制表符分隔
  • as GSAS file — GSAS(Rietveld 精修)数据格式

保存图形

若要保存绘制的图形而非谱图数据本身,请使用 File ▸ Copy to ClipboardFile ▸ Save as Metafile(EMF)。EMF 是矢量格式,可导入 PowerPoint 和 Word。