X 光／中子繞射模擬¶

X 光／中子繞射模擬會計算單晶 X 光與中子繞射圖樣。它是繞射模擬器的主要模式之一。

本頁列出當您選擇 Wave Length = X-ray（或 Neutron）時，畫面右側出現的每一項設定。關於繪圖與儲存等視窗整體的操作，請參閱總覽頁面。

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

總覽¶

X 光的波長比電子長（Cu Kα：0.15406 nm = 1.5406 Å），因此厄瓦爾德球的曲率較大。其結果是，同時滿足繞射條件的倒易點陣點比電子的情形要少。由於原子的散射能力小、多重散射微弱，因此運動學繞射理論對於強度便能給出足夠的精度（動力學計算僅支援電子）。

Wave Length¶

選擇 X-ray 作為輻射源。X 光可以兩種方式指定：特性 X 光與同步輻射。

特性 X 光¶

選擇一個元素與一種躍遷即可確定特性 X 光的波長。躍遷以西格班記法（Siegbahn notation）指定（Kα₁ / Kα₂ / Kβ 等）。代表性元素的 Kα₁ 波長：

元素	譜線	波長 (Å)	能量 (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

同步輻射¶

將 Element 設為 0: Custom，並直接輸入能量 (keV) 或波長 (Å)。可使用任意波長。

入射束模式¶

選擇入射束的幾何。對於 X 光，有三種模式可用。

Parallel¶

標準的平面波。用於 SAED 與單晶 X 光繞射的平行入射束。

Precession (X-ray) — 進動相機¶

模擬 X 光進動相機。這是一種擷取倒易點陣單一層面的進動照片。

Back-Laue（背向反射勞厄）¶

以白色（多色）X 光模擬背向反射勞厄圖樣。在此背向反射幾何中，偵測器置於光源側，且 Monochrome 會關閉。反射幾何由 Detector geometry 中的 Tau / Phi 給定（參閱 Detector geometry）。

Note：入射束選項會隨波長而定。Precession (electron) 與 Convergence (CBED) 僅在選擇電子輻射時出現，而上述的 Precession (X-ray) 與 Back-Laue 選項則僅在選擇 X 光輻射時出現。對於中子，僅有 Parallel 可用。視擷取時的狀態而定，螢幕截圖可能不會顯示 X 光專屬的選項。

強度計算¶

選擇用於計算斑點強度的方法。對於 X 光，有兩種模式可用。

Only excitation error¶

強度僅由厄瓦爾德球與倒易點陣點之間的幾何距離（偏離向量 \(s_g\)）決定。較小的 \(\lvert s_g \rvert\) 會給出較高的強度，並在 Radius 所設的值處達到峰值，而當 \(\lvert s_g \rvert\) 超過 Radius 時則降為零。結構因子被忽略。

Kinematical & excitation error¶

除了偏離向量之外，運動學結構因子 \(\lvert F_{hkl} \rvert^2\) 也會併入強度。消光規則被嚴格遵守。不包含勞侖茲因子與偏振因子（這是一種幾何圖樣的模擬）。

Note：對於 X 光，動力學理論被停用（僅在選擇電子輻射時可用）。

斑點外觀¶

控制每個繞射斑點的繪製方式。

Solid sphere / Gaussian：倒易點陣點的幾何模型。Solid sphere 使用半徑 R 的球與厄瓦爾德球之間的截面（圓的面積對應於繞射強度）；Gaussian 使用 σ = R 的三維高斯函數與厄瓦爾德球之間的截面（二維高斯函數的積分對應於繞射強度）。
Opacity：斑點的透明度（0 = 透明，1 = 不透明）。
Radius (R)：倒易點陣點的半徑。所繪製的斑點大小由 Appearance 與 Intensity calculation 的組合決定。
Brightness：僅在 Gaussian 模式下有效。設定所繪製高斯函數的積分強度。
Color scale：在 Gray scale 與 Cold-warm 兩種色彩對應之間選擇。
Log scale：以對數刻度顯示強度。
Spot color：當色彩刻度不適用時的預設斑點顏色。
Use crystal color：勾選時，以指派給各晶體的顏色繪製斑點。

德拜環（多晶）¶

可顯示多晶試樣的德拜環。請在工具列上啟用 Debye rings（參閱 Toolbar）。

Ignore diffraction intensity：以相同的顏色與強度繪製所有環（用於忽略結構因子的純幾何比較）。
Show index label：在各環附近顯示 (hkl) 指數。

詳細設定位於索引標籤選單的 Debye rings 索引標籤中。

中子繞射¶

在 Wave Length 控制項中選擇 Neutron 會計算中子繞射圖樣。輸入能量 (meV) 或波長 (nm)。入射束只能為 Parallel。強度計算可為 Only excitation error 或 Kinematical（Dynamical 不可用）。運動學強度使用中子散射長度，而非原子散射因子。

X 光繞射與電子繞射的差異¶

特徵	X 光繞射	電子繞射
波長	長（0.5–2.5 Å）	短（0.02–0.04 Å）
厄瓦爾德球曲率	大	小（近乎平坦）
同時出現的反射	少	多
散射因子	原子散射因子 \(f(s)\)	電子散射因子 \(f_e(s)\)
動力學效應	通常小	大
消光規則	嚴格遵守	可能因多重散射而被破壞

共通操作¶

關於相機長度、偵測器幾何、儲存圖樣與色彩設定等視窗整體的操作，請參閱總覽頁面。詳細的偵測器幾何在下方的幾何視窗中設定。