|
Sample 1 |
Sample 2 |
Sample 3 |
Sample 4 |
|
15-0876
Fluorapatite |
48-0475
Octadecasil |
|
05-0561 Litharge
PbO |
В финал вышло 30 участников (из 248), использовавших 10 различных программ ФИ, среднее количество правильно идентифицированных ими фаз ~ 70%.
Анализ с помощью ИПС ФИ выполнялся с использованием стратегии «поиска по сильной не идентифицированной линии», т.к. на 1-м этапе конкурса элементный состав был неизвестен. На рисунках 11 – 14 представлены шаги ФИ образца Sample 1, стрелками указаны не идентифицированные на предшествующих итерациях линии, указываемые мышью в качестве обязательно присутствующих в текущем акте ФИ.
Попытка идентификации по максимальной линии не привела к успеху. После задания 2-й сильнейшей линии был отобран список из 6-ти фаз-претендентов, указанный на рисунке 11. Детальное сравнение их эталонных спектров с дифрактограммой показало присутствие кварца, линии которого имели систематический сдвиг на D2Q ~ 0.15О, интерпретированный как сдвиг нуля счетчика дифрактометра.
Рисунок 11 - идентификации 1-й фазы (кварца) образца Sample 1
После коррекции нуля дифрактограммы (кнопкой d2T на 1-м окне ИПС) по линии кварца повторная ФИ по максимальной линии сразу же привела к однозначной идентификации сильно текстурированного сидерита, присутствующего на 1-м месте в списке отбора фаз-претендентов, указанных на рисунке 12.
Рисунок 12 - идентификации 2-й фазы (сидерита) образца Sample 1
ФИ по не идентифицированной информативной малоугловой линии привела к отбору 3-х фаз апатитов, указанных на рисунке 13, близких по составу и эталонным спектрам. Детальное их сравнение с дифрактограммой показало присутствие фазы фторапатита.
Рисунок 13 - идентификации 3-й фазы (фторапатита) образца Sample 1
Наконец, ФИ по оставшейся сильной неидентифицированной линии, указанной на рисунке 14, привела к однозначной идентификации фазы горманита.
Рисунок 14 - идентификации 4-й фазы (горманита) образца Sample 1
Четырехфазный образец Sample 4 идентифицируется аналогично. ФИ наиболее простого, однофазного образца Sample 2 не вызывает никаких затруднений и выполняется однозначно при задании в запросе 3-х сильнейших линий, указанных на рисунке 15 стрелками, несмотря на то, что идентифицированный эталонный спектр имеет весьма существенные различия с дифрактограммой.
Рисунок 15 - идентификации однофазного образца Sample2 по 3-м линиям
Автоматически сгенерированный запрос на ФИ Sample 2 имеет вид:
IN=SS; // БД эталонных спектров
DH=40; // большая погрешность соответствия линий
NOT=IF(RN<100)FOR(I>=50); // критерии соответствия
NOT=IF(RN<50)FOR(I>=25);
NOT=IF(RHC<25);
NOT=IF ONE(L#<S)FOR(I>=100);
LIST=1326; // позиция 1-й, максимальной линии (цел.[10000/d])
NOT=IF ONE(L#<S)FOR(I>=15); LIST=2150; // позиция 2-й сильной линии
NOT=IF ONE(L#<S)FOR(I>=25); LIST=2570; // позиция 3-й сильной линии
OUT=S1; // выходная выборка
Используемое оборудование
1. ПК с установленной ИПС РФА (папка С:/JCPDS/):
2. Набор экспериментальных рентгенограмм поликристаллических веществ, измеренных на дифрактометре с фокусировкой по Брэггу-Брентано (папка С:/JCPDS/Scan/).
Порядок выполнения работы
2. Изучить инструкцию пользователя для программы ИПС РФА.
3. Выполнить идентификацию заданных рентгенограмм в соответствии с этапами обобщенного алгоритма ФИ, применяя стратегию «поиск по сильной неидентифицированной линии».
4. Составить отчет о результатах ФИ в соответствии с п.9 обобщенного алгоритма ФИ.
Контрольные вопросы
1. В чем заключается обобщенный алгоритм фазовой идентификации?
2. Каков состав и назначение графических окон ИПС?
3. В чем заключается и как выполняется предварительная обработка рентгенограмм?
4. Какие средства для отбора-отбраковки фаз и создания выборок по элементному составу предусмотрены в ИПС РФА?
5. Какие подбазы рентгенофазовых стандартов есть в БД ИПС и как их установить для ФИ?
6. Как создать выборку по фрагментам химических формул и названиям фаз?
7. Какими средствами и как осуществляется визуализация и сравнение групп рентгенограмм и/или эталонных спектров в ИПС РФА?
8. В чем заключается графическая фазовая идентификация в ИПС РФА?
9. Какие средства (кнопки) предусмотрены для управлением процессом ФИ и как им управлять?
10. Как конструируется и для чего создается модель экспериментального спектра?
11. Каков формат файлов: рентгенограмм, штрих-спектров и результатов ФИ?
12. Какие стратегии ФИ применяются в ИПС РФА?
13. Как используется в ИПС РФА язык запросов на ФИ?
14. В чем заключается принцип кластеризации фаз-претендентов при выполнении ФИ?
Рекомендуемый библиографический список
1. И.С. Якимов. Определение индексов кристаллографических плоскостей и параметров кристаллической решетки поликристаллов. Методические указания к лабораторным работам для студентов специальности 070800 «Физико-химия процессов и материалов» // Красноярск, ИПК СФУ, 2008.
2. Е.К.Васильев, М.С.Нахмансон. Качественный рентгенофазовый анализ // Новосибирск, Наука, 1986, 192с.
3. Powder diffraction file // International committee diffraction data // www.icdd.com
4. CCP14. Available Search-Match Software // www.ccp14.ac.uk/solution/search-match.htm.
5. Уманский Я.С., Скаков Ю.А., Иванов А.Н., Расторгуев Л.Н. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. М.: Металлургия, 1982. 632 с.
6. А.В.Франк-Каменецкий. Рентгенография минералов. М. Недра, 1975, 400с.
7. Search-Match Round Robin – 2002 // http://sdpd.univ-lemans.fr/smrr/results/
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.