Crystal Diffraction (회절 시뮬레이터)¶

Crystal Diffraction (회절 시뮬레이터)는 단결정 X선, 중성자, 전자 회절 패턴을 시뮬레이션합니다.

이 창은 왼쪽에 회절 패턴 그리기 영역이 있고, 오른쪽에 스폿 속성(파장, 입사빔, 강도 계산, 표시 등)의 설정 패널이 있습니다. 파장과 입사빔의 조합이 취득 모드(X선 회절, SAED, PED, CBED)를 결정하며, 오른쪽 패널은 그에 따라 재구성됩니다.

이 페이지와 모드 페이지의 역할 분담¶

이 페이지(허브): 모든 모드에 공통인 조작(단축키, 메뉴, 도구 모음, 화면/검출기 정보, 오버레이 탭, 반사 정보, 검출기 기하학, 동적 압축)을 모읍니다.
각 모드 페이지: 해당 모드가 선택되었을 때 오른쪽에 나타나는 모든 설정(파장, 입사빔, 강도 계산, 표시, 블로흐파 설정, 세차 설정 등)을 다루므로, 각 페이지가 독립적으로 완결됩니다(모드 간에 일부 중복이 존재합니다).

모드	내용	페이지
X선 회절(및 중성자 회절)	단결정 X선 / 중성자 회절 패턴(평행, 세차 X선, Back Laue)	X선 회절 시뮬레이션
SAED	평행빔 전자 회절(selected-area electron diffraction)	SAED 시뮬레이션
PED	세차 전자 회절	PED 시뮬레이션
CBED	수렴빔 전자 회절	CBED 시뮬레이션

모드 빠른 참조¶

파장(선원)과 입사빔의 조합으로 필요한 페이지를 찾으십시오.

파장	입사빔	모드	페이지
전자	평행	SAED	SAED 시뮬레이션
전자	세차(전자 = PED)	PED	PED 시뮬레이션
전자	수렴(CBED)	CBED	CBED 시뮬레이션
X선	평행	X선 회절	X선 회절 시뮬레이션
X선	세차(X선)	세차 X선(세차 카메라)	X선 회절 시뮬레이션
X선	Back Laue	후방반사 라우에	X선 회절 시뮬레이션
중성자	평행	중성자 회절	X선 회절 시뮬레이션의 중성자 절

Note: 입사빔 선택지는 파장에 따라 달라집니다. 전자의 경우: 평행, 세차(전자 = PED), 수렴(CBED), X선의 경우: 평행, 세차(X선), Back Laue, 중성자의 경우: 평행만. 세차(전자 = PED) 또는 수렴(CBED)을 선택하면 강도 계산이 자동으로 동역학 이론으로 전환됩니다.

키보드 & 마우스 단축키¶

이것들은 X선, SAED, PED 시뮬레이션이 공유하는 회절 패턴 창에 적용됩니다. 패턴 위에서 드래그하면 결정이 회전합니다. 여기에는 마우스 휠 확대/축소가 없습니다 — 오른쪽 클릭 / 오른쪽 드래그로 확대/축소하십시오.

단축키	동작
`F1`	온라인 매뉴얼의 이 페이지를 엽니다
중심 부근에서 왼쪽 드래그	결정을 기울입니다
외곽 영역에서 왼쪽 드래그	빔 축을 중심으로 결정을 돌립니다
스폿을 왼쪽 더블 클릭	반사 상세 정보 표시(지수, d, 구조 인자, 여기 오차)
가운데 드래그	패턴을 이동합니다
`CTRL` + 가운데 드래그	검출기 중심을 이동합니다(검출기 영역이 표시되어 있을 때)
오른쪽 클릭	축소
오른쪽 드래그로 박스 지정	선택한 영역으로 확대
상태 표시줄을 오른쪽 더블 클릭	현재 설정의 텍스트 요약을 복사
켜진 레이어 버튼(Spots / Kikuchi / Debye / Scale)을 오른쪽 더블 클릭	해당 레이어를 깜빡이며 켜고 끔

여기서 여는 보조 창은 몇 가지를 더 추가합니다:

단축키	동작
스테레오넷을 왼쪽 더블 클릭 — TEM 홀더	홀더 기울기를 그 지점으로 설정
화살표 키 — TEM 홀더	홀더 기울기를 단계적으로 변경(먼저 Arrow keys 체크)
`.prm` 파일이나 이미지를 끌어 놓기 — 검출기 기하학	검출기 기하학 / 오버레이 이미지 로드
`.txt` 프로파일을 끌어 놓기 — 동적 압축	압력/시간 프로파일 로드(그래프의 빨간 선을 드래그하여 스크럽)

메인 창의 애플리케이션 전역 CTRL+SHIFT 단축키도 이 창이 포커스되어 있는 동안 작동합니다(자세히는 메인 창 참조).

→ 모든 창을 한눈에 보려면 21. 키보드 & 마우스 단축키를 참조하십시오.

목적별 빠른 경로¶

목적	시작점	참조
평행빔 전자 회절(SAED) 생성	Incident beam을 Parallel로, Wavelength를 전자로 설정	SAED 시뮬레이션, 평행빔 SAED 계산
단결정 X선 회절 생성	Wavelength를 X선 / Synchrotron으로 전환	X선 회절 시뮬레이션
세차 전자 회절(PED) 생성	Incident beam을 Precession (electron)으로 설정한 다음, 반각과 스텝을 설정	PED 시뮬레이션
수렴빔 전자 회절(CBED) 생성	Incident beam을 Convergence (CBED, electron only)로 설정하고 CBED 창에서 조건을 설정	CBED 시뮬레이션, CBED 계산
동역학적 계산의 반사 목록 검사	동역학 이론을 선택하고 반사점 세부정보 또는 Details를 열기	동역학적 계산(공유 코어)
검출기 기하학을 실험 이미지와 대조	Details에서 검출기 기하학 설정을 열고 오버레이 이미지를 사용	검출기 좌표계

메인 영역¶

회절 패턴은 화면 중앙에서 시뮬레이션됩니다.

마우스 조작¶

이 페이지 상단의 "키보드 & 마우스 단축키"를 참조하십시오.

마우스 위치¶

커서 위치에 해당하는 정보(커서 q, d, 2θ, 방위각 등)가 패턴 위쪽 상태 표시줄에 표시됩니다. Details를 체크하면 더 상세한 정보(가장 가까운 반사의 (hkl), 여기 오차, 구조 인자 등)가 추가됩니다.

File 메뉴¶

메뉴 항목	설명
이미지 저장	표시된 회절 패턴을 파일로 저장합니다.
검출기 영역 저장	검출기 영역 부분만 저장합니다.
복사	표시된 이미지를 클립보드에 복사합니다.
검출기 영역 복사	검출기 영역 부분만 복사합니다.

파장, 검출기 기하학, 탭 설정, 스폿 속성 등 시뮬레이터 구성 전체를 프리셋으로 저장하고 불러옵니다. 장비 / 취득 모드 간을 빠르게 전환할 때 유용합니다.

도구 모음¶

버튼	설명
반사점	회절 스폿 레이어 표시 / 숨김
기쿠치 선	기쿠치 선 레이어 표시 / 숨김
디바이 링	디바이 링 레이어 표시 / 숨김
축척	축척 선 레이어 표시 / 숨김
Index / d / 1/d / Distance / 2θ / χ / Excitation error / Structure factor	각 스폿에 붙는 레이블 선택

화면 및 검출기 정보¶

화면¶

항목	설명
해상도	픽셀 하나의 크기(mm)입니다. 실제 검출기 픽셀 크기와 같을 필요는 없으며, 표시 배율로 취급되고 마우스로 확대/축소할 때 자동으로 갱신됩니다.
Size (W×H)	그리기 영역의 픽셀 너비와 높이입니다. 디스플레이 해상도에 따라 매우 큰 값은 설정할 수 없을 수 있습니다.
중심 설정 / 고정	패턴 중심을 그리기 영역의 임의 픽셀로 설정하고, 필요하면 고정합니다. 고정하면 마우스 이동으로 중심을 옮길 수 없습니다.
좌우 반전 / 상하 반전 / 음화 이미지	표시된 패턴의 기하학적 뒤집기(수평 / 수직)와 명암 반전입니다. 실험 이미지의 방향이나 명암에 맞출 때 사용하십시오.
역공간	에발트 구와 역격자 벡터를 패턴 위에 겹쳐, 어떤 반사가 여기되는지 시각화합니다.

검출기(카메라 길이)¶

Camera length : 시료에서 검출기까지의 거리(mm).
Details : 검출기 기하학 설정 창을 엽니다(아래 검출기 기하학 참조).

기타¶

회전 감도 : 마우스 드래그 픽셀당 결정 회전량.
TEM 홀더 시뮬레이션 : 홀더 연동 시뮬레이션 창을 엽니다(아래 참조).

TEM 홀더 시뮬레이션¶

회절 패턴을 더블 틸트(또는 회전) TEM 홀더와 연동하는 창을 엽니다. 홀더 기울기 각도를 설정하면 패턴과 결정 방위가 갱신되고, 도달 가능한 방위를 스테레오넷에 표시할 수 있습니다(v4.914에서 추가됨). 스테레오넷을 왼쪽 더블 클릭하면 홀더 기울기가 그 지점으로 설정되며, Arrow keys를 체크하면 화살표 키로 기울기를 단계적으로 변경할 수 있습니다.

그리기 오버레이 탭¶

일반¶

스폿, 레이블, 키쿠치 선, 디바이 링 및 기타 오버레이의 색상을 설정합니다. 여기서 한 설정은 모든 렌더링 모드에 적용됩니다.

키쿠치 선¶

도구 모음에서 키쿠치 선이 활성화되어 있을 때 활성화됩니다.

반사 선택 : 어떤 반사가 키쿠치 선을 생성하는지 선택합니다. 구조 인자(\(\lvert F_{hkl}\rvert\) 기준 상위 N개 반사) 또는 1/d 차단값(1/d가 임계값(nm⁻¹) 미만인 모든 반사) 중 하나입니다.
Line appearance : 선 너비, 키쿠치 선 색상, 그리고 Draw with kinematical intensity(반사의 운동학적 강도에 따라 선 진하기를 조정)를 설정합니다.
Threshold : 레거시 파라미터입니다. 지정한 값보다 d가 큰 반사에 대해서만 키쿠치 선 계산을 실행합니다(호환성을 위해 유지됨).

디바이 링¶

도구 모음에서 디바이 링이 활성화되어 있을 때 활성화됩니다.

회절 강도 무시 : 체크하면 모든 디바이 링이 동일한 색상과 강도로 그려집니다(결정 구조 인자 무시). 순전히 기하학적인 비교에 사용하십시오.
지수 레이블 표시 : 체크하면 각 링 근처에 (hkl)이 나타납니다.

축척¶

도구 모음에서 축척 선이 활성화되어 있을 때 활성화됩니다.

2θ / Azimuth scale lines : 2θ는 일정한 산란각(동심원)을, Azimuth는 일정한 방위각(중심에서 방사형 선)을 나타냅니다. 색상은 독립적으로 구성할 수 있습니다.
선 너비 : 축척 선의 두께.
분할 : 인접한 축척 선 사이의 각도 간격.
축척 라벨 표시 : 축척 선에 숫자 레이블을 그릴지 여부.

Misc¶

마우스 회전 감도 같은 기타 설정.

Mouse sensitivity : 마우스 드래그 픽셀당 결정 회전량.

회절 스폿 정보¶

블로흐파 방법(Dynamical 계산)으로 계산된 반사별 상세 정보를 나열합니다. 반사점 세부정보 버튼(강도 계산 패널) 또는 Details 확인란으로 엽니다.

모식도 및 정의¶

모식도(왼쪽 위)는 에발트 구 위의 벡터를 보여주고 표에 사용된 양을 정의합니다(\(\hat{\mathbf{n}}\)은 시료 표면에 수직인 단위 벡터, \(\mathbf{k}\)는 입사 파동벡터, \(\mathbf{g}\)는 역격자 벡터입니다).

\(P_g = 2\,\hat{\mathbf{n}} \cdot (\mathbf{k} + \mathbf{g})\)
\(Q_g = |\mathbf{k}|^2 - |\mathbf{k} + \mathbf{g}|^2 = -\mathbf{g} \cdot (2\mathbf{k} + \mathbf{g})\)
여기 오차: \(S_g = \dfrac{\sqrt{P_g^2 + 4 Q_g} - P_g}{2}\)
평가 함수: \(R = |\mathbf{g}|\, Q_g^2\) — 반사가 얼마나 강하게 여기되는지에 따라 순위를 매깁니다(작을수록 = 에발트 구에 가까움 = 더 강하게 여기됨, 투과빔 \(g=0\)은 \(R=0\)이고 맨 앞에 옵니다). 표는 \(R\)의 오름차순으로 정렬됩니다.

표 열¶

열	의미
R	평가 함수 \(R = \lvert\mathbf{g}\rvert\, Q_g^2\) (위 참조, 반사 선택 / 정렬에 사용)
h, k, (i,) l	밀러 지수(i는 잉여 육방 지수로, 육방정계 결정에서만 표시됨)
d	면간격(nm)
gX, gY, gZ	역격자 벡터 g의 성분(1/nm)
\|g\|	g의 크기(1/nm)
Vg re / Vg im	탄성 산란에 대한 결정 퍼텐셜의 푸리에 계수, \(V_g\) (실수 / 허수)
V'g re / V'g im	열 확산 산란(TDS)에 대한 허수(흡수) 퍼텐셜, \(V'_g\) (실수 / 허수)
Sg	여기 오차 \(S_g\) (위 참조, 1/nm)
Pg	보조량 \(P_g = 2\,\hat{\mathbf{n}}\cdot(\mathbf{k}+\mathbf{g})\) (위 참조)
Qg	보조량 \(Q_g = -\mathbf{g}\cdot(2\mathbf{k}+\mathbf{g})\) (위 참조)
Φ re / Φ im	출사면에서 동역학적 회절파의 복소 진폭 \(\Phi\) (실수 / 허수)
\|Φ\|^2	해당 반사의 회절 강도 \(\lvert\Phi\rvert^2\)
Σ\|Φ\|^2	\(\lvert\Phi\rvert^2\)의 누적 합(반사 전체에 대한 총합, 강도 보존 검증에 유용)

퍼텐셜 단위 및 기타 컨트롤¶

Unit of potential : 표시되는 퍼텐셜을 Vg [eV](정전 퍼텐셜, eV)와 Ug [nm⁻²](블로흐파 방정식에 들어가는 스케일링된 양 \(U_g = (2 m_0/h^2)\, V_g\)) 사이에서 전환합니다. 열 머리글도 그에 따라 Vg / V'g와 Ug / U'g 사이에서 바뀝니다.
표 위에는 가속 전압, 파장(\(\lambda = 1/k_\text{vac}\)), 상대론적 질량비 \(m/m_0\), 속도비 \(v/c\), 격자 부피, 시료 두께, 그리고 (CBED 모드에서) 전자빔의 최대 반각이 표시됩니다.
Note 1: 길이 단위는 Å가 아니라 nm입니다. Note 2: 파수 단위는 2π/nm가 아니라 1/nm입니다.
Effective digit : 표에 표시되는 유효 숫자 자릿수. Auto resize row width : 열 너비를 자동으로 맞춤. Copy to clipboard : 표를 스프레드시트에 붙여 넣을 수 있는 텍스트로 내보냅니다. (이 폼은 일본어 UI에서도 영어로 표시됩니다.)

검출기 기하학¶

검출기 기하학(카메라 길이, 기울기, 회전)의 상세 설정과 실험 이미지 오버레이를 위한 창입니다. Detector geometry 패널의 Details에서 엽니다.

검출기 기하학 설정¶

카메라 길이와 검출기 기울기(Tau / Phi) 같은 반사 기하학을 지정합니다. Back Laue(후방반사 라우에)의 경우, 검출기를 선원 쪽에 배치하는 기하학을 여기서 설정합니다.

검출기 영역 및 겹친 이미지¶

검출기의 활성 영역을 지정하고 실험 이미지를 끌어 놓아 겹칩니다. 시뮬레이션 패턴과 실험 이미지를 겹쳐 검출기 기하학을 미세 조정하는 데 사용하십시오.

좌표계 정의에 대해서는 검출기 좌표계도 참조하십시오.

동적 압축¶

고압(동적 압축) 실험의 압력/시간 프로파일을 스크럽하기 위한 창입니다. 이 창에 .txt 압력/시간 프로파일을 끌어 놓아 로드한 다음, 그래프의 빨간 선을 드래그하여 시간(압력)을 연속적으로 훑으면서 해당 상태를 회절 패턴에 반영합니다.