X선 / 중성자 회절 시뮬레이션¶

X선 / 중성자 회절 시뮬레이션은 단결정 X선 및 중성자 회절 패턴을 계산합니다. 회절 시뮬레이터의 주요 모드 중 하나입니다.

이 페이지는 Wave Length = X-ray(또는 neutron)를 선택했을 때 오른쪽에 나타나는 모든 설정을 나열합니다. 그리기 및 저장과 같은 창 전체 작업은 개요 페이지를 참조하십시오.

GUI 조건: Wave Length = X-ray / Neutron · Incident beam = Parallel / Precession (X-ray) / Back-Laue · Intensity calculation = Only excitation error / Kinematical

개요¶

X선은 전자보다 파장이 길기 때문에(Cu Kα: 0.15406 nm = 1.5406 Å) 에발트 구의 곡률이 더 큽니다. 그 결과, 전자의 경우보다 회절 조건을 동시에 만족하는 역격자점이 더 적습니다. 원자의 산란력이 작고 다중 산란이 약하기 때문에, 운동학적 회절 이론으로도 강도에 대해 충분한 정확도를 얻을 수 있습니다(동역학적 계산은 전자에 대해서만 지원됩니다).

Wave Length¶

방사선원으로 X-ray를 선택합니다. X선은 두 가지 방식으로 지정할 수 있습니다: 특성 X선과 싱크로트론 방사광.

특성 X선¶

원소와 전이를 선택하면 특성 X선 파장이 결정됩니다. 전이는 Siegbahn 표기법(Kα₁ / Kα₂ / Kβ 등)으로 지정합니다. 대표적인 원소의 Kα₁ 파장:

원소	선	파장 (Å)	에너지 (keV)
Cu	Kα₁	1.5406	8.048
Mo	Kα₁	0.7107	17.479
Co	Kα₁	1.7890	6.930
Cr	Kα₁	2.2910	5.415

싱크로트론 방사광¶

Element를 0: Custom으로 설정하고 에너지(keV) 또는 파장(Å)을 직접 입력합니다. 임의의 파장을 사용할 수 있습니다.

입사빔 모드¶

입사빔의 기하학을 선택합니다. X선에는 세 가지 모드를 사용할 수 있습니다.

Parallel¶

표준 평면파입니다. SAED 및 단결정 X선 회절에 사용되는 평행 입사빔입니다.

Precession (X-ray) — 세차 카메라¶

X선 세차 카메라를 시뮬레이션합니다. 역격자의 단일 층을 포착하는 세차 사진입니다.

Back-Laue (후방반사 라우에)¶

백색(다색) X선으로 후방반사 라우에 패턴을 시뮬레이션합니다. 이 후방반사 기하학에서는 검출기가 선원 쪽에 배치되며 Monochrome가 꺼집니다. 반사 기하학은 Detector geometry의 Tau / Phi로 지정됩니다(Detector geometry 참조).

Note: 입사빔 옵션은 파장에 따라 달라집니다. Precession (electron)와 Convergence (CBED)는 전자 방사선이 선택된 경우에만 나타나는 반면, 위의 Precession (X-ray)와 Back-Laue 옵션은 X선 방사선이 선택된 경우에만 나타납니다. 중성자의 경우 Parallel만 사용할 수 있습니다. 캡처 시점의 상태에 따라 스크린샷에 X선 전용 옵션이 표시되지 않을 수 있습니다.

강도 계산¶

스팟 강도를 계산하는 데 사용되는 방법을 선택합니다. X선에는 두 가지 모드를 사용할 수 있습니다.

Only excitation error¶

강도는 에발트 구와 역격자점 사이의 기하학적 거리(여기 오차 \(s_g\))에 의해서만 결정됩니다. \(\lvert s_g \rvert\)가 작을수록 강도가 높아지며, Radius로 설정된 값에서 최대가 되고, \(\lvert s_g \rvert\)가 Radius를 초과하면 0으로 떨어집니다. 구조 인자는 무시됩니다.

Kinematical & excitation error¶

여기 오차에 더해, 운동학적 구조 인자 \(\lvert F_{hkl} \rvert^2\)가 강도에 반영됩니다. 소광 규칙이 엄격하게 준수됩니다. 로런츠 인자와 편광 인자는 포함되지 않습니다(이것은 기하학적 패턴의 시뮬레이션입니다).

Note: 동역학적 이론은 X선에 대해 비활성화됩니다(전자 방사선이 선택된 경우에만 사용 가능).

스팟 표시¶

각 회절 스팟이 렌더링되는 방식을 제어합니다.

Solid sphere / Gaussian : 역격자점의 기하학적 모델입니다. Solid sphere는 반지름 R인 구와 에발트 구 사이의 단면을 사용합니다(원의 면적이 회절 강도에 대응합니다); Gaussian은 σ = R인 3차원 가우스 함수와 에발트 구 사이의 단면을 사용합니다(2차원 가우스 함수의 적분이 회절 강도에 대응합니다).
Opacity : 스팟의 투명도(0 = 투명, 1 = 불투명).
Radius (R) : 역격자점의 반지름입니다. 렌더링되는 스팟 크기는 Appearance와 Intensity calculation의 조합에 의해 결정됩니다.
Brightness : Gaussian 모드에서만 활성화됩니다. 렌더링되는 가우스 함수의 적분 강도를 설정합니다.
Color scale : Gray scale과 Cold-warm 컬러맵 중에서 선택합니다.
Log scale : 강도를 로그 스케일로 표시합니다.
Spot color : 컬러 스케일이 적용되지 않을 때의 기본 스팟 색상입니다.
Use crystal color : 선택하면 각 결정에 할당된 색상으로 스팟을 그립니다.

Debye 링 (다결정)¶

다결정 시료의 Debye 링을 표시할 수 있습니다. 도구 모음에서 Debye rings를 활성화합니다(Toolbar 참조).

Ignore diffraction intensity : 모든 링을 동일한 색상과 강도로 그립니다(구조 인자를 무시하는 순수한 기하학적 비교에 사용).
Show index label : 각 링 근처에 (hkl) 지수를 표시합니다.

세부 설정은 탭 메뉴의 Debye rings 탭에 있습니다.

중성자 회절¶

Wave Length 컨트롤에서 Neutron을 선택하면 중성자 회절 패턴을 계산합니다. 에너지(meV) 또는 파장(nm)을 입력합니다. 입사빔은 Parallel만 가능합니다. 강도 계산은 Only excitation error 또는 Kinematical일 수 있습니다(Dynamical은 사용할 수 없습니다). 운동학적 강도는 원자 산란 인자 대신 중성자 산란 길이를 사용합니다.

X선 회절과 전자 회절의 차이¶

특징	X선 회절	전자 회절
파장	길다 (0.5–2.5 Å)	짧다 (0.02–0.04 Å)
에발트 구 곡률	크다	작다 (거의 평평함)
동시 반사	적다	많다
산란 인자	원자 산란 인자 \(f(s)\)	전자 산란 인자 \(f_e(s)\)
동역학적 효과	일반적으로 작다	크다
소광 규칙	엄격하게 준수됨	다중 산란에 의해 위반될 수 있음

공통 작업¶

카메라 길이, 검출기 기하학, 패턴 저장, 색상 설정과 같은 창 전체 작업은 개요 페이지를 참조하십시오. 자세한 검출기 기하학은 아래의 기하학 창에서 구성합니다.