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SAED（選區電子繞射）模擬

SAED（選區電子繞射） 模擬計算由平行電子束所產生的單晶電子繞射圖樣。這是 繞射模擬器 的預設模式。

本頁列出當您選擇 Wave Length = Electron 與 Incident beam mode = Parallel 時，於右側 Spot property 面板中出現的每一項設定。關於繪圖、儲存等視窗層級的操作，請參閱 概覽頁。

GUI 條件：Wave Length = Electron、Incident beam mode = Parallel、Intensity calculation = Only excitation error / Kinematical / Dynamical。

SAED 模式下的繞射模擬器

概覽

模擬平行電子束通過薄試樣時所產生的繞射圖樣。光點位置由厄瓦爾德球與倒易點陣點之間的幾何關係所固定，而每個光點的亮度則依所選的強度計算模式計算。

Wave Length

Wave Length

將輻射源設為 Electron。輸入能量（keV）或波長（nm），即可計算經相對論修正後的波長。關於 X 光與中子源，請參閱 X 光繞射模擬。

Incident beam mode

Incident beam mode

將入射束幾何設為 Parallel。這是 SAED 與 X 光繞射所使用的標準平面波幾何。

Note：對於電子，您可以選擇 Parallel / Precession (electron = PED) / Convergence (CBED)。選擇 Precession 會得到 PED 模擬，選擇 Convergence 會得到 CBED 模擬；在這兩種情形下，強度計算都會自動切換為 Dynamical。

Intensity calculation

Intensity calculation

選擇光點強度的計算方式。

僅偏離向量

強度僅由厄瓦爾德球與倒易點陣點之間的幾何距離（即偏離向量 \(s_g\)）決定。\(\lvert s_g \rvert\) 越小，強度越高；當其等於 Radius 所設定的值時達到最大，當 \(\lvert s_g \rvert\) 超過 Radius 時則降為零。由於忽略了晶體結構因子，這是最快的模式，適合用於檢查繞射光點位置。

運動學

除了偏離向量之外，還將運動學結構因子 \(\lvert F_{hkl} \rvert^2\) 納入強度。消光規則能被正確反映，使此模式適合用於薄試樣或弱繞射。

動力學（布洛赫波法，僅限電子）

以布洛赫波法（Bethe 法）進行嚴謹的動力學計算。它能重現多重散射以及強度隨厚度的變化，對於厚試樣或強繞射為必要。僅在選擇 Electron 時可用。關於理論，請參閱 附錄 A3. 布洛赫波法。

Note：當選擇 Dynamical 時，下方會出現一個 Bloch wave settings 面板。

Bloch wave settings（動力學理論）

Bloch wave parameters

僅在 Intensity calculation = Dynamical 時作用。

Parameter 說明
Number of diffracted waves 本徵值問題中所納入的布洛赫波數目。值越大，強度越精確，但計算時間以 \(O(N^3)\) 增加
Thickness 動力學計算中所使用的試樣厚度（nm）

Spot appearance

Appearance

控制每個繞射光點的繪製方式。

  • Solid sphere / Gaussian：倒易點陣點的幾何模型。Solid sphere 繪製半徑為 \(R\) 的球與厄瓦爾德球之間的截面（一個圓），圓面積對應於繞射強度；Gaussian 繪製 \(\sigma = R\) 的 3 維高斯函數的截面（一個 2 維高斯函數），其積分對應於繞射強度。
  • Opacity：光點的透明度（0 = 透明，1 = 不透明）。
  • Radius (R)：倒易點陣點的虛擬半徑。光點大小由 Appearance 模式與 Intensity calculation 的組合所固定（例如 Solid sphere + Dynamical 會得到與 \(I_\text{dyn}^{1/2}\) 成正比的半徑）。
  • Brightness：僅在 Gaussian 模式中作用。所繪高斯函數的積分強度。
  • Color scale：Gray scale 或 Cold-warm。
  • Log scale：以對數刻度顯示強度。對於強度對比很大的圖樣很有用。
  • Spot color：未使用色彩刻度時所用的光點色彩。
  • Use crystal color：勾選時，光點以指派給各晶體的色彩繪製。

Spot labels

疊加在光點上的標籤可從 工具列 中選擇。

Label 內容
Index 米勒指數 \((hkl)\)
d 晶面間距 \(d\)
1/d 晶面間距的倒數 \(1/d\)
Distance 偵測器上光點與光點之間的距離
2θ 散射角 \(2\theta\) (與 2θ 刻度的同心圓定義相同)
χ 方位角 \(\chi\)，以畫面正上方 (12 點鐘方向) 為 0°，順時針為正 (與方位角刻度的放射線定義相同)
Excit. Err. 偏離向量 \(s_g\)
|Fg| 結構因子的絕對值 \(\lvert F_{hkl} \rvert\)

共通操作

偵測器資訊、翻轉、倒易空間顯示、菊池線、德拜環、刻度線、色彩設定、儲存等等，為所有模式所共通。請參閱 概覽頁。從動力學計算所得到的每個反射的詳細資料，可在 繞射光點資訊 中瀏覽。

另請參閱