Программы обработки дифрактограмм скачать

Программы обработки дифрактограмм.

Была разработана методика изучения поверхостных слоев массивных образцов с использованием скользящего пучка [1], предложен и экспериментально опробован метод обработки измерений ширины линий при различных углах падения или выхода излучения, позволяющий изучать неразрушающим способом неоднородность структуры и фазового состава по глубине. На основе результатов анализа профиля линии был предложен критерий, позволяющий обнаружить наличие дефектно-неоднородных областей, равномерно распределенных в облучаемом объеме. В этих работах принимали активное участие А.Н. Иванов, Е.В. Шелехов, А.М. Поляков, Ю.Д. Ягодкин и др. К концу 1997 г. на кафедре рентгенографии и физики металлов МИСиС была проведена автоматизация всех рентгеновских дифрактометров, обеспечившая автоматический сбор данных с помощью персональных ЭВМ и создано программное обеспечение для решения практически всех задач порошковой дифрактометрии [2, 3].

Эти работы проводились при участии сотрудников кафедры А.Н. Иванова, Е.В. Шелехова, Е.В. Фролова и Т.А. Свиридовой, а также В.П. Морозова.

В начале 2000-х годов на кафедре появилась еще одна методика анализа субструктуры, базирующаяся на аппроксимации профиля линии функцией Фойгта [4], и разработано программное обеспечение для ее реализации. Для анализа дифракционных спектров на кафедре используется ряд программ [2, 3], среди которых особое место занимают программы качественного и количественного фазового анализа PHAN и PHAN%. Эти программы вместе с входящим в них банком данных о структуре и дифракционных спектрах неорганических соединений являются, по сути, автоматизированной системой фазового анализа, удобной как для научно-исследовательской работы, так и для использования в учебном процессе. Программа количественного фазового анализа (PHAN% ) представляет собой усеченный метод Ритвельда [5] (без уточнения координат атомов в кристаллической решетке фаз). В ней экспериментальный спектр описывается суммой полиномиального фона и теоретических спектров фаз с весами, равными их объемным долям.

В ходе расчета производится уточнение периодов решетки и параметров тонкой кристаллической структуры (размер областей когерентного рассеяния и величина среднеквадратичной микродеформации), учитывается геометрия съемки и различные юстировочные параметры. Программа позволяет выполнять учет текстуры, что позволяет не только рассчитать объемные доли фаз, но и определить кристаллографическую текстуру (полюсные плотности). Одной из важных особенностей программы количественного анализа является возможность определить содержание аморфной фазы в аморфно-кристаллических объектах. Принцип количественного фазового анализа материалов, содержащих одновременно кристаллическую и аморфную фазы, получил в работе Е.В. Шелехова теоретическое обоснование, а практическая его реализация была признана изобретением [6 ]. Таким образом, в настоящее время кафедра занимает ведущие позиции в стране в области автоматизированной обработки данных дифракционного эксперимента. В основной пакет рентгеновских программ входят:

Программа начальной обработки рентгеновского спектра OUTSET Программа качественного фазового анализа PHAN Банк фаз, который содержит около 200 000. Основой банка (примерно 165 000 фаз) является картотека JCPDS (тома 1-54, 65 и 70-89). Кроме того, около 35 000 дифракционных спектров посчитаны с помощью программы SPECTRUM. Для расчета теоретических спектров использовалась информация о структуре и периодах решетки из справочника [7 ], содержащего сведения о кристаллической структуре интерметаллидов, фаз внедрения, окислов, соединений с серой, фосфором и их аналогами. Источником информации о структуре фаз, а также о межплоскостных расстояниях и интенсивностях отдельных фаз служила также и периодическая литература (в частности, журналы Кристаллография, Journal of the Less-Common Metals и его продолжение Journal of Alloys and Compounds, Acta Crystallographica, Zeitschrift fur anorganische und allgemeine Chemie и др.) и базы данных Inorganic Crystal Structure Database и CRYSTMET.

Программа количественного фазового анализа PHAN% Программа анализа профиля рентгеновской линии PROFILE Программа INDEX для индицирования порошковой рентгенограммы чистой фазы для всех сингоний кроме триклинной.