Рентгенофазовая идентификация состава поликристаллических материалов: Методические указания к лабораторным работам, страница 6

Фазовая идентификация рассматривается как последовательность выполнения элементарных шагов – идентификационных запросов. В результате каждого запроса создается выборка номеров спектров из базы данных эталонных спектров, обозначаемая идентификатором выборки. Задачей ФИ является создание такой выборки, в которую включены номера спектров всех истинных фаз идентифицируемого образца и нет никаких посторонних спектров.  Запрос состоит из последовательности операторов. Для сжатого и точного описания конструкций языка ФИ используются следующие мнемонические обозначения:

«…»  - скобки для содержательного описания элементов языка;

[…]   - скобки для не обязательных языковых конструкций;

{… | …}  - скобки для альтернативных языковых конструкций.

Другие мнемонические обозначения вводятся далее по тексту.

Формат запроса:

IN     =  « Идентификатор входного объекта»;

   [ «Последовательность операторов языка ФИ» ]

OUT =  « Идентификатор выходного объекта»;

где:

«Объект»   есть  {«Спектр» | «Выборка номеров спектров из БД» | TV}.

«Спектр»  есть  {«Идентифицируемый» | «Эталонный» } спектр.

«Идентификатор выборки»  есть   S«число от 1 до 99»,  т.е. S1, S2, …, S99.

«Идентификатор всей БД»  есть   SS.

«Идентификатор множества всех экспериментальных спектров»  есть   S0.

«Идентификатор спектра» есть номер { «спектра PDF2» | «экспериментального спектра»}.

«Номер спектра PDF2»  –  двойные номера спектров PDF2 описаны выше.

«Номер экспериментального спектра»  есть   0-«число от 1 до 999»,

т.е. 0-1, 0-2, …, 0-999.

TV есть  «идентификатормонитора».

Операторы отбора по хим. составу:

{YES  |  NOT}  =  IF  {ONE | ALL}  (F<L);

{YES  |  NOT}  =  IF  {ONE | ALL}  (F#<L);

{YES  |  NOT}  =  IF  {ONE | ALL}  (L<F);

{YES  |  NOT}  =  IF  {ONE | ALL}  (L#<F);

LIST = «список {«химических элементов»  |  “«фрагментов химических формул»”}»;

Использованные мнемонические обозначения:

YES | NOT – отбор или отбраковка спектра из IN,

если выполнено условие IF;

F - хим. состав химической формулы спектра из IN; 

L - хим. состав из списка LIST;

"<" - знак «содержится»;  

"#<" - знак «не содержится»;

ONE | ALL -  «содержится хотя бы один» или «содержатся все»;

Операторы отбора по указанным линиям:

[{D |  Dd  | DH} = «допустимая погрешность соответствия

 линий в шкале {2Q | d/n | H=цел(10000/d)}»;]

{YES | NOT} = IF {ONE | ALL}  (L<S)    [FOR {(I>=Imin) | (C*I>=Imin)}];

{YES | NOT} = IF {ONE | ALL}  (L#<S)  [FOR {(I>=Imin) | (C*I>=Imin)}];

{YES | NOT} = IF {ONE | ALL}  (S<L)    [FOR {(I>=Imin) | (C*I>=Imin)}];

{YES | NOT} = IF {ONE | ALL}  (S#<L)  [FOR {(I>=Imin) | (C*I>=Imin)}];

LIST = «список положения линий в шкале {2Q  |  d  | H}»;

Использованные мнемонические обозначения:

S – очередной эталонный спектр из IN, сопоставляемый с идентифицируемым спектром IS;

L - список позиций линий IS, указываемых в LIST для проверки соответствия им линий из S;

FOR(I>=Imin)– проверка осуществляется только для линий S, имеющих интенсивность I>=IminImin  может быть числом или функцией фона;

FOR(С*I>=Imin)– проверка осуществляется для линий S после его приведения к IS, т.е. только для линий S имеющих интенсивность С*I>=Imin,  где С – коэффициент приведения интенсивности линий спектра S к IS.

Операторы отбора по спектральным критериям:

[{D |  Dd  | DH} = «допустимая погрешность соответствия

 линий в шкале {2Q | d/n | H=цел(10000/d)}»;]

{YES | NOT} = IF (Rs {>= | <} Ro)  [FOR {(I>=Imin) | (C*I>=Imin)}];

Использованные мнемонические обозначения:

Rs – идентификатор вероятностного критерия парного соответствия спектров, рассчитываемого для очередного спектра  из IN  и  спектра IS;

Ro  - пороговое значение критерия Rs (в процентах);

Вероятностные критерии парного соответствия спектров рассчитываются в виде отношения интеграла перекрытия аппроксимированных линий штрих-спектров S и IS к интегральной интенсивности (т.е. площади) аппроксимированных линий штрих-спектра S. Аппроксимация распределения интенсивности каждой линии производится в интервале +/- DH от ее центра. Интегрирование проводится в интервале съемки рентгенограммы для линий, удовлетворяющих условию FOR. В критериях могут использоваться различные формы аппроксимации распределения интенсивности  линий, например, треугольное (критерий RTC), или прямоугольное (критерий RHC).   Аппроксимация проводится в 2 шага:  (1)  интенсивности линий эталонного штрих-спектра S умножаются на масштабный коэффициент для их приведения к  интенсивности линий идентифицируемого экспериментального спектра IS;  (2) каждая линия обоих штрих-спектров умножается на треугольную или прямоугольную функцию с шириной 2DH и высотой 1, т.е. преобразуется в треугольник или прямоугольник той же высоты, что и линия штрих-спектра. Кроме того, используется частотный критерий, показывающий процент совпадения линий:

RN = Nсовп. / Nсрав.*100%

где: Nсовп. - число совпавших линий эталонного и экспериментального спектра;

Nсрав. - число сравниваемых линий эталонного спектра; линии считаются совпавшими, если  их позиции в шкале Н отличаются  не более, чем на величину DH  (H= целая часть от 10000/d).

Очевидно, при полном совпадении всех линий эталонного и экспериментального спектров по положению и интенсивности каждый из критериев равен 100%, а при полном несовпадении – равен  0.

Свойства и правила взаимодействия операторов:

Важнейшим свойством индивидуальных операторов является их двойственность: эквивалентность действия при замене входящих в оператор операций на противоположные. Например,  эквивалентны следующие пары операторов:

YES  =  IF ONE (F<L)    и    NOT  =  IF  ALL  (F#<L);

YES  = IF ALL  (L<S)  FOR {(I>=50)     и    NOT = IF ONE  (L#<S)  FOR {(I>=50)

          YES = IF (Rs >=20) FOR (C*I>=10)    и    NOT = IF (Rs <20) FOR (C*I>=10)

Двойственность позволяет ввести определенные правила для конструирования запросов из последовательностей операторов. Взаимодействие совокупности операторов запроса производится согласно следующим правилам.