繞射峰擬合¶
Fitting diffraction peaks 工具會以合適的函數擬合繞射圖譜的峰,從各峰位置 2θ 求出晶面間距(d值),並以最小二乘法精修晶格常數。可從主視窗的工具列啟動。
基本操作流程¶
- 在晶體清單中選取目標晶體(在多重圖譜模式下,也一併選取要處理的圖譜)。
- 在主視窗中用滑鼠拖曳繞射線,使其盡量與量測到的峰重疊。
- 從繞射峰清單(勾選清單方塊)中選擇要擬合的繞射線指數。
- 一旦選取了足以求解最小二乘法計算的獨立指數,最可能的晶格常數就會連同誤差一起顯示在右下方的
Optimized cell constants(最佳化的晶胞參數)面板中。 - 按下
Apply to the crystal(套用至晶體)即可將精修後的晶格常數回寫到主程式中的晶體。
勾選並選取晶體
此處的晶體清單與主視窗中的相同。要讓擬合生效,目標晶體必須同時被勾選且被選取。
晶體清單¶
左上方的晶體清單包含與主視窗相同的晶體。在此勾選並選取的晶體即成為擬合的對象。詳情請參閱 晶體參數。
繞射峰清單¶
此處列出所選晶體的繞射線。勾選某一列的核取方塊,即可將該繞射線設為擬合對象。清單包含以下欄位。
| 欄位 | 內容 |
|---|---|
Check |
是否將此線納入擬合 |
PeakColor |
顯示顏色 |
Crystal |
晶體名稱 |
HKL |
反射指數 |
Calc X |
計算所得的繞射線位置 |
Func |
所使用的峰函數 |
X |
擬合求得的峰位置 |
X Err |
峰位置的誤差 |
FWHM |
半高全寬 |
Intensity |
峰強度 |
Weight |
最小二乘法擬合中的權重 |
R |
擬合的殘差指標 |
清單下方的按鈕可匯出結果。
Copy to clipborad: 將表格複製到剪貼簿。可直接貼到 Excel 等應用程式中。Save as CSV: 將表格另存為.csv檔案。Effective digit(有效位數)用於設定小數位數。Clear peaks: 清除擬合結果。
Fitting option(擬合選項)¶
在此進行擬合峰圖譜時所使用的詳細設定。
Search Range / Initial FWHM¶
Search Range(搜尋範圍): 設定進行擬合的範圍。也就是說,計算所得繞射線位置 ±Search Range 的區域,會被視為該峰的擬合對象範圍。Initial FWHM(初始半高全寬): 指定圖譜函數的初始半高全寬。作為最小二乘法收斂的起始值使用。
按下 Apply to all(套用至全部)會將目前的設定一次套用到所有繞射線。
Peak function(峰函數)¶
選擇擬合所使用的峰函數。
| 峰函數 | 內容 |
|---|---|
Simple Search |
不進行函數擬合,將計算所得繞射線位置 ±Search Range 範圍內強度最強的點視為峰位置。 |
Symmetric Pseudo Voigt |
以左右對稱的擬 Voigt 函數擬合。 |
Symmetric Pearson VII |
以左右對稱的 Pearson VII 函數擬合。 |
Split Pseudo Voigt |
以左右不對稱(分裂型)的擬 Voigt 函數擬合。 |
Split Pearson VII |
以左右不對稱(分裂型)的 Pearson VII 函數擬合。 |
建議使用的函數
若無特殊理由,建議使用穩定性較佳的 Symmetric Pseudo Voigt。
擬 Voigt 函數是高斯函數 \(G(x)\) 與勞侖茲函數 \(L(x)\) 以混合參數 \(\eta\) 線性組合而成,公式如下:
其中 \(\eta\) 為勞侖茲成分所佔的比例。分裂型則是在峰位置左右分別獨立取用半高全寬等參數,藉此表現不對稱的圖譜形狀。
Pattern Decomposition(圖譜分解)¶
當所選取的兩條以上繞射線之 Search Range 發生重疊時,此選項用於選擇是否進行圖譜分解(同時擬合重疊的峰)。
in each crystal(對個別晶體): 針對每個晶體各自獨立進行圖譜分解。between crystals(對所有晶體): 跨越所有晶體進行圖譜分解。
Optimized cell constants(最佳化的晶胞參數)¶
一旦選取了足以使最小二乘法計算可解的獨立指數,此面板會顯示最可能的晶格常數 \(a, b, c, \alpha, \beta, \gamma\) 與體積 \(V\),並各自附上誤差(±)。
關於 NA 顯示
當自由度不足時——也就是自由度等於所擬合峰的數量,或某一晶格常數不具自由度時——會以 NA 取代誤差值顯示。選取足夠數量的獨立反射即可計算出誤差。
Apply to the crystal(套用至晶體): 將精修後的晶格常數回寫到主程式中所選取的晶體。Copy to Clipboard(複製到剪貼簿): 將最佳化的晶格常數複製到剪貼簿。Reset take off angle: 重設取出角。
Remove fitted peaks(移除已擬合的峰)¶
此功能會從圖譜中減去已擬合的峰,並將殘差圖譜輸出為新的圖譜。在 New profile name(新輪廓名稱)中輸入目的地名稱,再按下 Remove fitted peaks(移除已擬合的峰)即可執行相減。適用於確認背景或重疊峰的分離情形。
相關工具(Send d-values)¶
按下 Send d-values to CellFinder && AtomicPositionFinder 會將擬合所得的 d 值傳送到以下分析工具,這些工具同樣可從工具列啟動。
Cell Finder¶
Cell Finder 會從一組量測到的峰位置(d 值清單)反推,搜尋出可解釋這些位置的晶胞(晶格常數)。用於未知樣品的指標化。
Atomic Position Finder¶
Atomic Position Finder 會根據所觀測反射的強度等量,搜尋晶體結構中的原子位置。
鑑定未知樣品
以 Cell Finder 求出晶格常數後,將該晶體登錄到晶體清單中,即可用本工具的最小二乘擬合進一步精修晶格常數。








