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XRD精修教程（三）—— 采用CMPR軟件擬合峰形函數(shù)

來源：本站時(shí)間：2020-08-24 17:24:53 瀏覽：14180次

作者：王老師

1 引言

在使用GSAS軟件進(jìn)行XRD精修時(shí)，一個(gè)重要的輸入文件就是“儀器參數(shù)文件”。儀器參數(shù)文件除了包含靶材類型，波長等信息外還包含五個(gè)重要的峰形參數(shù)：GU，GV，GW，LX和LY。

一般情況下，我們無需調(diào)整儀器參數(shù)文件中的峰形參數(shù)就可以直接采用GSAS軟件進(jìn)行XRD精修擬合。然而，對于峰很多且峰形復(fù)雜的XRD數(shù)據(jù)，我們最好能夠先給出一個(gè)初始值，這不僅可以加快擬合的速度，還能增加擬合的成功率。

基于此，我們在這里向大家介紹如何采用CMPR軟件通過擬合的方式獲得峰形參數(shù)：GU，GV，GW，LX和LY的初始值。

圖1 儀器參數(shù)

2 CMPR擬合峰形函數(shù)的步驟

（1）讀取數(shù)據(jù)

按照上一節(jié)的介紹，首先將包含“角度”和“強(qiáng)度”數(shù)據(jù)的txt文件重命名為dat格式的文件，然后按照圖2所示的操作使用CMPR讀取dat格式的數(shù)據(jù)，這里我們以Sb的XRD譜圖為例。

圖2 讀取dat格式的數(shù)據(jù)

如圖3所示，如果數(shù)據(jù)讀取成功，我們就能在Plot窗口看到相應(yīng)的XRD譜圖。

圖3 讀取結(jié)果

（2）修改XRD圖形顯示方式

為了更加清楚直觀地進(jìn)行下面的工作，我們可以先在圖4所示的Plot選項(xiàng)卡中修改XRD譜圖的線條類型和顏色等參數(shù)。具體操作見圖4。

圖4 修改XRD譜圖顯示方式

修改后的顯示效果如圖5所示。

圖5 修改后的顯示效果

（3）選擇峰

（a）如圖6所示，首先是進(jìn)入“Fit”選項(xiàng)卡；

（b）然后進(jìn)入plot界面，按住鼠標(biāo)左鍵就可以對譜圖進(jìn)行放大，右鍵單擊可以縮??；

（c）將鼠標(biāo)指針移動(dòng)到峰的最強(qiáng)處，然后按下鍵盤上的“P”鍵即可完成對峰的選擇。注意要在英文輸入法下按P。峰的選擇可以連續(xù)進(jìn)行，一次最多選擇8個(gè)；

圖6 依次選擇峰

對峰完成選擇后的結(jié)果如圖7所示。

圖7 選擇所有的峰

（4）對每個(gè)峰進(jìn)行擬合

（a）首先擬合第一個(gè)峰，可以看到第一個(gè)峰的位置在23.67左右；

（b）針對上述峰位置，通過“Set range to fit”設(shè)置擬合的范圍，一般可以設(shè)為“峰位置-0.5~峰位置+0.5”。因此，本例可以設(shè)置為“23.17~24.17”。設(shè)置過程如圖8所示；

圖8 設(shè)置擬合范圍

（c）按照圖9所示，勾選需要擬合的峰和相應(yīng)參數(shù)，然后點(diǎn)擊左下角的“Run GPLSFT”就可得到該峰的擬合結(jié)果。同時(shí)，我們也可以在圖10所示的plot窗口查看擬合效果以及擬合結(jié)果；

圖9 勾選需要擬合的峰和相應(yīng)參數(shù)

圖10 Plot窗口中的擬合效果

（d）在擬合完第一個(gè)峰之后，我們就可以采用類似的操作來擬合第二個(gè)峰：設(shè)置范圍—勾選參數(shù)—擬合，直至將所有的峰全部擬合完成；

需要注意的是：如果有兩個(gè)峰的位置非常接近，那么也可以將它們一起進(jìn)行擬合，此時(shí)擬合范圍需要設(shè)置為“最小位置峰坐標(biāo)-0.5~最大位置峰坐標(biāo)+0.5”。

（e）在進(jìn)行擬合的時(shí)候，我們一批次最多依次擬合8個(gè)峰（圖11）。但是，很多時(shí)候XRD峰都會超過8個(gè)。此時(shí)，我們可以按照圖12所示的操作來創(chuàng)建新的峰列表，然后在plot界面緊接著第一批繼續(xù)往下選擇下一批8個(gè)峰；

然后同樣按照（a）-（d）的步驟對該批次的峰進(jìn)行擬合。

圖11 一批次最多選擇8個(gè)峰

圖12 創(chuàng)建第二批峰

（5）轉(zhuǎn)至FitWidths選項(xiàng)卡進(jìn)行全局峰函數(shù)擬合

圖13 首先轉(zhuǎn)至FitWidths界面圖13 首先轉(zhuǎn)至FitWidths界面

如圖14所示，勾選上U，V，W，X和Y參數(shù)，然后點(diǎn)擊“Fit Profile”就可以得到擬合后的峰參數(shù)。

圖14 進(jìn)行全局峰函數(shù)擬合

需要說明的是，如果峰的數(shù)量大于8個(gè)，我們在FidWidths選項(xiàng)卡進(jìn)行全局峰函數(shù)擬合的時(shí)候需要將其他批次的峰手動(dòng)加到第一批次上去。具體操作如下：

（a）首先是按照圖15的操作，切換到peaklist2，然后手動(dòng)記錄圖16中peaklist2中各個(gè)峰的參數(shù)

圖15 查看peaklist2

圖16 手動(dòng)記錄peaklist2中的峰信息

（b）然后按照圖17所示，切換到peaklist1并將記錄的peaklist2中的峰信息依次加到peaklist1中；

圖17 將手動(dòng)記錄的peaklist2中的峰信息加到peaklist1中

如果不打算將某些峰參與擬合，我們勾選該峰其對應(yīng)的Omit選項(xiàng)，如圖18所示。

圖18 勾選Omit來忽略相應(yīng)的峰

3 在GSAS中修改儀器參數(shù)

在我們得到U，V，W，X和Y的初始參數(shù)后，我們就可以在GSAS軟件中將其分別填在GU，GV，GW，LX和LY中。

圖19 將得到的參數(shù)賦值到儀器參數(shù)中

免責(zé)聲明：本文僅作交流學(xué)習(xí)之用，不作任何商業(yè)用途，若有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除，謝謝理解！

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