衍射峰拟合¶
Fitting diffraction peaks 工具会用合适的函数对衍射谱图中的峰进行拟合,从每个峰位置 2θ 求出晶面间距(d 值),并通过最小二乘法精修晶格常数。可从主窗口的工具栏启动此工具。
基本操作流程¶
- 在晶体列表中选择目标晶体(在多谱图模式下,还需选择要处理的谱图)。
- 在主窗口中用鼠标拖动衍射线,使其尽量与测量峰重合。
- 从衍射峰列表(带复选框的列表)中选择要拟合的衍射线指数。
- 一旦选中了足够多的独立指数,使最小二乘法计算可解,右下方的
Optimized cell constants(优化后的晶胞参数)面板中就会显示最可几的晶格常数及其误差。 - 按下
Apply to the crystal(应用到所选晶体)按钮,将精修得到的晶格常数写回主程序中的晶体。
晶体的勾选与选择
该晶体列表与主窗口中的列表内容一致。要使拟合生效,目标晶体必须同时处于“勾选”和“选中”状态。
晶体列表¶
窗口左上方的晶体列表中包含与主窗口相同的晶体。在此勾选并选中的晶体即为拟合对象。详情参见晶体参数。
衍射峰列表¶
此处列出所选晶体的衍射线。勾选某一行的复选框,即可将该衍射线设为拟合对象。列表包含如下各列。
| 列 | 内容 |
|---|---|
Check |
是否将该衍射线纳入拟合 |
PeakColor |
显示颜色 |
Crystal |
晶体名称 |
HKL |
反射指数 |
Calc X |
计算得到的衍射线位置 |
Func |
所使用的峰函数 |
X |
拟合得到的峰位置 |
X Err |
峰位置的误差 |
FWHM |
半高全宽 |
Intensity |
峰强度 |
Weight |
最小二乘拟合中的权重 |
R |
拟合的残差指标 |
列表下方的按钮用于导出结果。
Copy to clipborad:将表格内容复制到剪贴板,可直接粘贴到 Excel 等软件中。Save as CSV:将表格内容保存为.csv文件。Effective digit用于设置小数位数。Clear peaks:清除拟合结果。
Fitting option(拟合选项)¶
在此对拟合峰形时使用的详细参数进行设置。
Search Range / Initial FWHM¶
Search Range(搜索范围):设置进行拟合的范围。即以计算得到的衍射线位置为中心、上下各 ±Search Range 的区间,作为该峰的拟合对象范围。Initial FWHM(初始半高全宽):指定峰形函数的初始半高全宽,作为最小二乘收敛的初始值使用。
按下 Apply to all(应用到全部)按钮,可将当前设置一次性应用到所有衍射线。
Peak function(峰函数)¶
选择用于拟合的峰函数。
| 峰函数 | 内容 |
|---|---|
Simple Search |
不进行函数拟合,而是将计算得到的衍射线位置 ±Search Range 范围内强度最强的点识别为峰位置。 |
Symmetric Pseudo Voigt |
用左右对称的伪 Voigt 函数进行拟合。 |
Symmetric Pearson VII |
用左右对称的 Pearson VII 函数进行拟合。 |
Split Pseudo Voigt |
用左右非对称(分裂型)的伪 Voigt 函数进行拟合。 |
Split Pearson VII |
用左右非对称(分裂型)的 Pearson VII 函数进行拟合。 |
推荐的函数
如无特殊理由,推荐使用稳定性更佳的 Symmetric Pseudo Voigt。
伪 Voigt 函数是高斯函数 \(G(x)\) 与洛伦兹函数 \(L(x)\) 按混合参数 \(\eta\) 线性组合而成,表达式为:
其中 \(\eta\) 为洛伦兹分量所占的比例。分裂(Split)型通过在峰位置左右分别独立设定半高全宽等参数,来表现非对称的峰形。
Pattern Decomposition(图谱分解)¶
当所选的两条或更多衍射线的 Search Range 存在重叠时,此选项用于选择是否进行图谱分解(对重叠的多个峰进行同时拟合)。
in each crystal(对每个晶体):对每个晶体分别独立地进行图谱分解。between crystals(对所有晶体):跨所有晶体进行图谱分解。
Optimized cell constants(优化后的晶胞参数)¶
一旦选中了足够多的独立指数,使最小二乘法计算可解,此面板即会显示最可几的晶格常数 \(a, b, c, \alpha, \beta, \gamma\) 及体积 \(V\),并各自附带误差(±)。
关于 NA 显示
当自由度不足时——即拟合峰数与自由度相等,或某个晶格常数没有自由度时——将显示 NA 以代替误差值。选择足够多的独立反射后,误差即可被计算出来。
Apply to the crystal(应用到所选晶体):将精修得到的晶格常数写回主程序中所选的晶体。Copy to Clipboard(复制到剪贴板):将优化后的晶格常数复制到剪贴板。Reset take off angle(重置出射角):重置出射角。
Remove fitted peaks(移除已拟合的峰)¶
此功能会从谱图中减去已拟合的峰,并将残差谱图作为新谱图输出。在 New profile name(新谱图名称)中输入目标名称,然后按下 Remove fitted peaks(移除已拟合的峰)按钮即可执行相减操作。该功能便于检查背景或重叠峰的分离情况。
关联工具(Send d-values)¶
按下 Send d-values to CellFinder && AtomicPositionFinder 按钮,可将拟合得到的晶面间距(d 值)发送给以下分析工具,这些工具同样可从工具栏启动。
Cell Finder¶
Cell Finder 会根据一组测得的峰位置(d 值列表),反向搜索能够解释这些位置的晶胞(晶格常数),用于对未知样品进行指标化。
Atomic Position Finder¶
Atomic Position Finder 会根据观测反射的强度等量,搜索晶体结构中的原子位置。
鉴定未知样品
用 Cell Finder 确定晶格常数后,将该晶体注册到晶体列表中,即可用本工具的最小二乘拟合进一步精修晶格常数。








