Рисунок 9 - графическая среда ИПС с результатом ФИ образца SMRR Sample 1
Первое главное окно (далее, окно №1) служит для парного сравнения идентифицируемого и выбранных по запросу эталонных спектров, а также, для сравнения различных дифрактограмм. Второе (окно №2) – для интерактивного построения модельного спектра из выбранных на 1-м окне эталонных спектров. Каждому спектру модели автоматически присваивается свой уникальный цвет. На панелях окон расположены функциональные кнопки для масштабирования, перемещения и удаления спектров, визуализации окна с периодической таблицей элементов (Менделеева), выполнения текущего запроса и т.п. На окне таблицы элементов расположен ряд цветных кнопок для ввода в запрос различных комбинаций элементов и фрагментов химических формул, отмечаемых в таблице соответствующими цветами, указывающими условия отбора-отбраковки фаз по химическому составу. В левом верхнем, обычно скрытом, окне показан запрос, предназначенный для идентификации фазы с линией 2Q=32О (текстурированный сидерит), на 1-м окне визуализирован его эталонный штрих-спектр, наложенный на дифрактограмму образца.
Для обработки рентгенограммы и выделения из нее линейчатого дифракционного спектра (штрих-спектра) используется меню "Графика\Предварительная обработка спектров". После этого открывается окно "Обработка спектра", изображенное на рисунке 10, а в графическом окне №1 появляется, помимо экспериментальной дифрактограммы, сглаженная дифрактограмма (фиолетовая) и вариант штрих-спектра, полученный в автоматическом режиме со стандартными параметрами обработки. После получения штрих-спектра требуется его запомнить (кнопка "Запомнить"). Если качество шрих-спектра неудовлетворительное, нужно либо повторить ее в автоматическом режиме (кнопка "Авто") с другими параметрами обработки (передвигая нужные полосы скроллинга на окне "Обработка спектра"), либо в режиме редактирования (кнопка "Редакт."): вставляя или убирая линии двойным щелчком левой клавиши мыши в нужных местах дифрактограммы. Перед выходом из режима обработки спектров (кнопка "Выход") требуется также запомнить штрих-спектр.
Рис.10 – окно "Предварительная Обработка спектра"
Четыре полосы скроллинга выполняют функции: сглаживания шумов на дифрактограмме, отделения фона на дифрактограмме, регулирования экстракции линий штрих-спектра из дифрактограммы (по ее 2-й производной), указания уровня остаточных флуктуаций для удаления их из штрих-спектра. Для дифрактограмм хорошего качества обычно используется только функция отсечки флуктуаций. Управление полосами скроллинга, также как и редактированием штрих-спектра, легко освоить методом «проб и ошибок».
Создание выборки фаз по элементному составу
Основным способом создания (кнопкой «Создать») основной выборки фаз из БД является указание элементного состава фаз образца на таблице Менделеева (вход из графического окна №1 по кнопке "ТМ") в режиме «Выделенные элементы». Различные поисковые сочетания элементов отмечаются соответствующим цветом (нужный цвет устанавливается в левой нижней части окна). Задание основной области поиска указывается зеленым цветом. При необходимости более селективного отбора можно указывать, также, главные (красным) и дополнительные (фиолетовым) элементы или обязательные сочетания элементов (синим). Вместо задания основной области поиска можно указывать область запрещенных элементов (желтым цветом). Например, отметка курсором в окне таблицы Менделеева группы элементов, одновременное присутствие которых в химической формуле фазы является обязательным (допустим, Na, Al, F), производится специальным (синим) цветом и приводит к вставке в автоматически формируемый запрос пары следующих операторов:
NOT=IF ONE(L#<F); LIST=F,Na,Al;
YES=IF ALL(F<L); LIST=F,Na,Al;
В этом случае будут отобраны все эталонные спектры фаз с составом F-Na-Al (например, Na3AlF6; Cryolite; Na5Al3F14; Chiolite, и т.п.), не запрещенные другими операторами запроса.
Стратегии фазовой идентификации
Для выполнения идентификации образцов сложного фазового состава разработано несколько интерактивных стратегий ФИ. Основными являются стратегии «Поиск по сильной неидентифицированной линии дифрактограммы» и «Поиск по неидентифицированному химическому элементу образца». Идентификация несложных или высококачественных дифрактограмм может проводиться в автоматическом режиме поиска, который выполняется автоматически, если не отмечена ни одна линия экспериментального спектра. Стратегии поиска по выделенной линии и/или элементному составу приводят к кластеризации множества возможных фаз-претендентов (т.е. разбиение его на подгруппы). В частности, применение стратегии «выделения линии» приводит к тому, что в кластер, при подходящих значениях поисковых критериев, попадает одна и только одна истинная фаза, имеющая, как правило, более высокое значение сортировочного интегрального критерия по сравнению с претендентами. Кластеризация существенно упрощает процедуру ФИ и, главное, создает у исследователя уверенность в том, что истинные фазы не были случайно опущены из рассмотрения и действительно идентифицированы. Рассмотрим применение стратегий ФИ на примере идентификации образцов из международного конкурса по рентгенофазовой идентификации, проведенного в 2002г специальной комиссией Международного союза кристаллографов.
Целью конкурса Search-Match Round Robin – 2002 [7] являлась оценка современного состояния и идентификационных возможностей программ качественного рентгенофазового анализа. Требовалось определить фазовый состав (указанный в таблице 2) четырех неизвестных образцов по выставленным в Интернет дифрактограммам.
Таблица 2 - фазовый состав образцов SMRR-2002
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.