Моделирование SAED (Selected Area Electron Diffraction)¶

Моделирование SAED (Selected Area Electron Diffraction) рассчитывает картины электронной дифракции монокристалла, создаваемые параллельным электронным пучком. Это режим по умолчанию симулятора дифракции.

На этой странице перечислены все настройки, появляющиеся в панели Spot property справа, когда вы выбираете Wave Length = Electron и Incident beam mode = Parallel. Операции в масштабе всего окна, такие как рисование и сохранение, описаны на обзорной странице.

Условия GUI: Wave Length = Electron, Incident beam mode = Parallel, Intensity calculation = Only excitation error / Kinematical / Dynamical.

Обзор¶

Моделирует картину дифракции, возникающую при прохождении параллельного электронного пучка через тонкий образец. Положения рефлексов задаются геометрическим соотношением между сферой Эвальда и узлами обратной решётки, а яркость каждого рефлекса вычисляется в соответствии с выбранным режимом расчёта интенсивности.

Wave Length¶

Установите источник излучения на Electron. Введите энергию (keV) или длину волны (nm), и будет вычислена релятивистски скорректированная длина волны. Для рентгеновских и нейтронных источников см. Моделирование рентгеновской дифракции.

Incident beam mode¶

Установите геометрию падающего пучка на Parallel. Это стандартная геометрия плоской волны, используемая для SAED и рентгеновской дифракции.

Примечание: Для электронов можно выбрать Parallel / Precession (electron = PED) / Convergence (CBED). Выбор Precession даёт моделирование PED, а выбор Convergence даёт моделирование CBED; в обоих случаях расчёт интенсивности автоматически переключается на Dynamical.

Intensity calculation¶

Определяет, как вычисляются интенсивности рефлексов.

Только ошибка возбуждения¶

Интенсивность определяется исключительно по геометрическому расстоянию между сферой Эвальда и узлом обратной решётки (ошибке возбуждения \(s_g\)). Чем меньше \(\lvert s_g \rvert\), тем выше интенсивность; она достигает максимума при значении, заданном через Radius, и падает до нуля, когда \(\lvert s_g \rvert\) превышает Radius. Поскольку структурный фактор кристалла игнорируется, это самый быстрый режим, подходящий для проверки положений дифракционных рефлексов.

Кинематическая¶

В дополнение к ошибке возбуждения в интенсивность включается кинематический структурный фактор \(\lvert F_{hkl} \rvert^2\). Правила погасания воспроизводятся корректно, что делает этот режим подходящим для тонких образцов или слабой дифракции.

Динамическая (метод блоховских волн, только электрон)¶

Строгий динамический расчёт методом блоховских волн (метод Бете). Он воспроизводит многократное рассеяние и зависящее от толщины изменение интенсивности и необходим для толстых образцов или сильной дифракции. Доступен только при выборе Electron. По теории см. Приложение A3. Метод блоховских волн.

Примечание: При выборе Dynamical ниже появляется панель Bloch wave settings.

Bloch wave settings (динамическая теория)¶

Активна только при Intensity calculation = Dynamical.

Параметр	Описание
Number of diffracted waves	Число блоховских волн, учитываемых в задаче на собственные значения. Бо́льшие значения дают более точные интенсивности, но увеличивают время вычислений как \(O(N^3)\)
Thickness	Толщина образца (nm), используемая в динамическом расчёте

Spot appearance¶

Управляет тем, как отображается каждый дифракционный рефлекс.

Solid sphere / Gaussian : геометрическая модель узла обратной решётки. Solid sphere рисует сечение (окружность) между сферой радиуса \(R\) и сферой Эвальда, при этом площадь окружности соответствует интенсивности дифракции; Gaussian рисует сечение (2-мерную гауссиану) 3-мерной гауссианы с \(\sigma = R\), интеграл которой соответствует интенсивности дифракции.
Opacity : прозрачность рефлекса (0 = прозрачный, 1 = непрозрачный).
Radius (R) : виртуальный радиус узла обратной решётки. Размер рефлекса задаётся сочетанием режима Appearance и Intensity calculation (например, Solid sphere + Dynamical даёт радиус, пропорциональный \(I_\text{dyn}^{1/2}\)).
Brightness : активна только в режиме Gaussian. Интегральная интенсивность отрисованной гауссианы.
Color scale : Gray scale или Cold-warm.
Log scale : отображать интенсивности в логарифмической шкале. Полезно для картин с большим контрастом интенсивностей.
Spot color : цвет рефлекса, используемый, когда цветовая шкала не задействована.
Use crystal color : если флажок установлен, рефлексы рисуются цветом, назначенным каждому кристаллу.

Spot labels¶

Подписи, накладываемые на рефлексы, выбираются в панели инструментов.

Подпись	Содержание
Index	индексы Миллера \((hkl)\)
d	межплоскостное расстояние \(d\)
1/d	величина, обратная межплоскостному расстоянию, \(1/d\)
Distance	расстояние между рефлексами на детекторе
2θ	угол рассеяния \(2\theta\) (то же определение, что и у концентрических окружностей шкалы 2θ)
χ	азимутальный угол \(\chi\), отсчитываемый от направления вверх (12 часов), положительный по часовой стрелке (то же определение, что и у радиальных линий азимутальной шкалы)
Excit. Err.	ошибка возбуждения \(s_g\)
\|Fg\|	абсолютное значение структурного фактора \(\lvert F_{hkl} \rvert\)

Общие операции¶

Сведения о детекторе, отражение, отображение обратного пространства, линии Кикучи, кольца Дебая, масштабные линии, настройки цвета, сохранение и тому подобное являются общими для всех режимов. См. обзорную страницу. Детали по каждому рефлексу, полученные из динамического расчёта, можно просмотреть в сведениях о дифракционном рефлексе.