Приложение A1.2. Система координат для моделирования дифракции¶
Функция Симулятор дифракции моделирует дифракционную картину, зарегистрированную на детекторе. Детектор представляет собой конечную плоскость из пикселей, расположенную на фиксированном расстоянии от образца, и может быть наклонён относительно падающего пучка. Чтобы точно это воспроизвести, необходимы геометрическое соотношение между детектором и образцом, а также размер пикселя и число пикселей детектора. Об основной (ориентационной) системе координат см. A1.1. Основная система координат и ориентация кристалла.
Z и Y отличаются от ориентационной системы
В системе координат детектора \(Z\) параллельна пучку, а \(Y\) направлена вниз. Это отличается от ориентационной системы координат, в которой пучок идёт вдоль \(-Z\), а \(Y\) направлена вверх. Система детектора следует обычному соглашению для изображения/детектора (начало координат в верхнем левом углу, \(Y\) возрастает вниз).
До поворота (детектор перпендикулярен пучку)¶
Определяются три системы координат:
- Реальные координаты (\(X\), \(Y\), \(Z\)) : трёхмерные декартовы координаты в мм с образцом в качестве начала координат. \(Z\) параллельна пучку; при взгляде вдоль \(Z\) ось \(X\) направлена вправо, а \(Y\) — вниз. Когда детектор перпендикулярен пучку, \(X\) / \(Y\) параллельны \(X'\) / \(Y'\).
- Координаты детектора (\(X'\), \(Y'\)) : двумерные координаты в мм на плоскости детектора с foot в качестве начала координат. \(X'\) / \(Y'\) направлены на детекторе вправо / вниз и параллельны \(X''\) / \(Y''\).
- Пиксельные координаты (\(X''\), \(Y''\)) : двумерные координаты в пикселях с верхним левым углом детектора в качестве начала координат, вдоль строк и столбцов пикселей детектора.
Когда детектор перпендикулярен пучку, foot и direct spot совпадают, и Camera length 1 равна Camera length 2.
После поворота (наклонённый детектор)¶
Наклон детектора описывается двумя параметрами:
| Параметр | Описание |
|---|---|
| \(\varphi\) | Направление оси вращения — её угол относительно оси \(X\), измеренный в плоскости \(XY\) (\(Z\) = 0) |
| \(\tau\) | Угол поворота вокруг этой оси (правый винт) |
После наклона детектора:
- direct spot и foot больше не совпадают.
- Camera length 1 (\(C_1\)) = расстояние от образца до direct spot.
- Camera length 2 (\(C_2\)) = расстояние от образца до foot.
- Начало координат детектора остаётся в foot; начало пиксельных координат остаётся в верхнем левом углу.
- Направления \(X\) / \(Y\) больше не совпадают с \(X'\) / \(Y'\).
Глоссарий параметров¶
| Термин | Определение |
|---|---|
| Образец (Sample) | Материал, рассеивающий падающий пучок; начало реальных координат |
| Реальные координаты (\(X\), \(Y\), \(Z\)) | Трёхмерные координаты (мм) экспериментальной установки; начало в образце, \(Z\) всегда параллельна пучку |
| Direct spot | Точка пересечения падающего пучка с детектором |
| Foot | Основание перпендикуляра, опущенного из образца на плоскость детектора; начало координат детектора. Совпадает с direct spot только тогда, когда детектор перпендикулярен пучку. В режиме наложения изображения положение foot задаётся в пиксельных координатах |
| Координаты детектора (\(X'\), \(Y'\)) | Двумерные координаты (мм) на плоскости детектора; начало в foot |
| Пиксельные координаты (\(X''\), \(Y''\)) | Двумерные координаты (пиксели) на плоскости детектора; начало в верхнем левом углу |
| Camera length 1 (\(C_1\)) | Расстояние от образца до direct spot (мм) |
| Camera length 2 (\(C_2\)) | Расстояние от образца до foot (мм) |
| Pixel size | Длина стороны одного (квадратного) пикселя (мм); поддерживаются только квадратные пиксели |
| Detector width / height | Число пикселей по горизонтали / вертикали |