1.数据读入：【读入】  （括号内为按钮名称，下同）

    点击后，可读入指定格式的衍射数据。

    默认可读数据基本格式：

(1)  *.xy数据：

    一列角度，一列强度，之间用任意数量的空格隔开。强度可以为整形数，也可以为实型数。默认CuKα射线(可在主程序界面修改靶名称及对应波长)。

(2) *.XR数据：

    为本程序处理后存贮的数据格式，含衍射数据、衍射峰数据及衍射峰标定数据等。

(3) 其他类型数据

    目前设定的数据格式有：Panalytical的*.xrdml，Bruker的*.raw，Rigaku的*.usr等。可根据用户需求，在软件中做入任意格式的XRD数据。

    数据读入界面为：点击后，右侧即有衍射图谱预览，双击即返回程序主界面。

http://s9/middle/649586ae4810460f5aa98&690

 

2.数据平滑：【平滑】

    点击后显示数据平滑界面，可选择合适的平滑点数进行数据平滑处理。

http://s3/middle/649586ae481047a3f27c2&690

    上图为平滑前的原图，下图红线为选择平滑点数进行平滑后的图形。

    平滑点的选择因仪器不同、采样步长不同而异，一般取11-21之间。

    平滑操作采用Savitzkey & Galay方法计算，平滑点只能为奇数，计算公式如下：    

http://s1/middle/649586ae481046dc5d310&690

        式中        m：平滑点数           C_i：权重因子         I_i：实测强度

                   Norm=2Norm1²+M×Norm2         

                   其中：M=m div 2      Norm1=∑i²            Norm2=∑i⁴

 

3. 去背景：【去背景】

    点击后显示去背景界面，分别可以选择<蓝线>、<红线>、<不扣除背景>。

http://s8/middle/649586ae481048c780f77&690
    上图为去背景前的图形，下图为点击选择去背景方式后的图形。

  按蓝线和按红线去背景的差别： 

蓝线：平行去背景。优点：能保持原始图谱的形状；缺点：不利于有效寻峰。适合于一般物相定性定量分析。

红线：按图谱的总体趋势去背景。优点：有利于有效寻峰。缺点：改变了图谱的的总体形状。尤其不适合于粘土矿物的分析。

    按红线扣除背景时，得到红线的算法如下图所示：

 

http://s9/middle/649586ae4810498f17f98&690

             P_i：每个点的初估背景值（该点的测量强度）

             M_i：=（P_i-1+P_i+2）/ 2

    a: 若Mi<Pi, 则用Mi替代Pi；

    b：上述过程逐点完成后，再把每点连接成曲线即得去背景时的红线；

    c：当曲率比较大时，用Mi+C代替Mi，C是一个常数。

 

4. Kα2剥离：【a2剥离】 

    该选项可选择操作或者不操作。

    在图谱上标示面网间距时，若未进行Kα2剥离，则对Cu靶，采用1.54178A的波长进行计算(这会影响高角度α1、α2分离时峰位的面网间距精度)，若进行了Kα2剥离，则采用1.54050A的波长进行计算。 

    建议：图谱的整体强度比较大时，可进行采用α2剥离操作，若峰位比较小，或整个图谱主要集中在低角度范围时，可不进行α2剥离操作，因为α2剥离将使整体衍射的强度降低1/3左右。

    Kα2剥离原理：按I_α2 ：I_α2=100 ：50的强度比例，按α1、α2的实际波长(不同的靶数据不同)，从衍射图谱的起始点开始，逐点剥离α2的衍射贡献。

 

5．自动寻峰：【寻峰】

5.1 执行自动寻峰

    在该按钮点击鼠标左键，即执行自动寻峰，图谱中即显示出d值(单位为A)。

http://s16/middle/649586ae48104af06455f&690

其中寻峰得出的半高宽和峰面积数据仅供参考，若要获得该两项的精确数据，须进行【面积】处理或【分峰】处理。

5.2 自动寻峰算法

采用一级微分法，确定出是否为衍射峰，然后再在峰顶附近位置选取7个点的数据，进行7点抛物线拟合（如下图所示），确定衍射峰的精确位置。

    采用拟合寻峰的优点：样品分析时，采用不同步长，如0.01度、0.02度、0.04度，基本不影响峰顶位置的精确度。

http://s12/middle/649586ae48104b6e4cc4b&690

黑线为实际衍射点连线，红线为7点模拟抛物线，顶点为峰顶。

5.3 改变寻峰条件

    在该按钮上点击鼠标右键，出现弹出窗，可改变自动寻峰的条件：最低峰高度及最窄峰宽度（其中最窄峰宽度是以步长个数计算的）。

http://s2/middle/649586ae48104ca43db21&690

   

6.手动寻峰：【手动 】

    点击后，按钮颜色变为红色(再次点击该按钮或点击其他按钮，则手动按钮自动恢复原来颜色)，随着鼠标在图谱上移动，鼠标所在位置出现竖直的线条（对应放大板的中心位置），放大板上出现局部放大峰，（此时可点击左右箭头，按实际测量步长微量移动鼠标位置），并在屏幕右上方显示角度、d值、峰高。

    增减峰的方法如下：

    [删除峰]：鼠标放在最靠近要删除的峰附近，点击鼠标右键。

    [增加峰]：点击鼠标左键，则增加一个峰，峰位为放大板的中心位置。

http://s11/middle/649586ae0734d4904488a&690

 

7. 局部放大：【局部】

    点击后，按钮变红色。在图谱中的兴趣点前后拖动鼠标，即得到局部放大图。局部放大的满量程随显示范围的最大强度值变化而变化。

http://s6/middle/649586ae48108b0030695&690

 

http://s7/middle/649586ae48108b67d3f66&690

 

8. 确定半高宽和峰面积：【面积】

    点击后，按钮变红色。鼠标在图中的某个衍射峰前后拖动，即可得到数据：
http://s16/middle/649586ae48108cb20f57f&690

 

9. 显示α1、α2、β：【显a2】

    点击后，按钮变红色。随着鼠标的移动，会即时显示对应位置的Kα1、Kα2、Kβ线。

http://s9/middle/649586ae0734daebdefa8&690

 

10. 峰形分解：【分峰】

点击后，按钮变红色。在图谱中的兴趣点前后拖动鼠标，即进入对该区域进行峰形分解的操作界面：

http://s12/middle/649586ae48108e750e73b&690

    【半宽(FWHM)】：自动调整高斯峰的半高宽；

    【峰位(角度)】：自动调整高斯峰的峰顶位置，对应的d值会发生变化。
    【峰高(Cps)】：自动调整高斯峰的高度；

    【增减峰】：选中后，可在某兴趣位置单击鼠标左键增加峰，或单击鼠标右键删去最靠近鼠标位置的峰。

    【标准峰宽(用于纳米粒度计算)】：在相同的检测条件、相同的图谱平滑点数处理等情况下，标准物质的半高宽，该数据输入后，程序退出时会自动保存。

    【显示结果】：  修正结束后，点击该按钮可显示高斯峰形分解后的精确峰位(d值)、半高宽(FWHM)、峰积分面积等数据。如果属于纳米粒度的物质，会列出每条衍射线对应的纳米粒度，如下所示：

http://s16/middle/649586ae4810909f42f4f&690

       其中的Size为纳米粒度，按雪莱公式计算得出。

    【接受数据】：把高斯峰形分解得到的精确峰位(d值)、半高宽(FWHM)、峰积分面积等数据加入整体图谱的分析结果中（替代该角度范围内在主界面上操作得到的寻峰结果）。可用于后续的数据检索、晶胞参数计算、物相定量分析等。

    【存贮图谱】：存贮高斯峰形分解界面上的所有信息。存储图形的纵横比与屏幕显示一致（可手动改变该窗口的大小及纵横比）。

    【上下箭头】：抬升或降低图谱，以控制高斯峰形分解范围的图谱背景。默认每次按键的增减量为1，可鼠标右键点击以设定每次按键的增减量。

 

11.存储数据、存贮图谱、结果打印、d值列表、恢复原始数据等

    在屏幕上的图谱显示区域点击右键，即得到弹出式菜单：

http://s4/middle/649586ae481092f704613&690

    【存贮图谱】：存贮图谱的角度显示范围与主界面显示范围一致。默认存贮的分辨率为1800*1200，可通过窗口操作改变纵横比，则存贮图谱的纵横比与屏幕显示一致。

    【存贮数据】：可选择选择*.xy格式或*.XR格式：

    (1) *.xy格式：

    该格式为一列角度、一列衍射强度，中间用任意个空格隔开的格式。

    (2) *.xr格式：

    该格式存贮的数据中除含有*.xy格式所含有的数据外，还包含波长、角度范围、步长，数据总数，以及面网间距数据、PDF检索数据(检索得到的物相代码、面网符号等)。按该格式存贮的数据，本软件可以打开，另外可进行【重叠】绘图处理，并在绘图时可以标示面网间距、面网符号、物相代码等信息。

    【结果打印】：打印出一张A4格式的图谱及对应的面网间距列表。

    【d值列表】：列出寻峰结果(含峰形分解结果)：

http://s12/middle/649586ae4810a06506c7b&690

    【恢复原始数据】：恢复数据从文件读入时的原貌。

    恢复全谱显示：【http://s2/middle/649586ae4810a13078451&690 】   在主界面的顶端和右侧，各有一个该按钮，为恢复全谱显示。

 

12.  PDF数据库检索 ：【PDF检索】

    具备寻峰结果后，可单击该按钮进入PDF数据检索检索界面：

http://s14/middle/649586ae4810a2503fa8d&690

12.1 类型: 可选择在PDF数据库中查找矿物、无机物或有机物。 

12.2 显示方式：可选全谱或棒状峰显示方式显示实验衍射数据。 

12.3 选择检索方式：

【d值(3强峰)】：为标准的Hanawalt索引。点击后自动检索，得到如下的检索结果，用鼠标选中其中的某一行，即可在屏幕对应位置显示卡片内容及衍射信息。

http://s5/middle/649586aex810c825c1644&690

    检索结果中列出了卡片号、分子式及卡片数据与实际衍射图谱比较的吻合峰个数。

【元素】索引：点击后进入元素选择界面：

http://s7/middle/649586aex810c914e6b46&690

    可用鼠标选择元素周期表中的元素，选中的为白色底色。

    上方有两种成分匹配方式：

    【只含】：只含有所选中的元素

    【包含】：除了含有选中的元素外，还可以含有其他任意元素

    点击【OK】，检索结果即显示。

【名称（矿物、沸石）】：为名称索引，只适合于具有英文名称的物质，即矿物和沸石类物质。点击后，出现“名称对话框”。输入字母(不分大小写)，即在区域9中随着每个字母的输入，同步地出现符合条件的检索结果。

http://s15/middle/649586aex810ca7ef8aee&690

【矿物族】：按矿物族进行索引，才用Dana矿物学分类系统。共158族3000多种矿物，共计1万余张矿物卡片数据。选择后即出现下列对话框：

http://s2/middle/649586aex810cdab07a81&690

    先选择矿物族。排列方式为英文字母顺序。选择时可用下拉菜单选择，亦可输入字母选中，如要查找“石英族”名字该下拉菜单位置输入 “qa”即可。

    选定矿物族，即显示出该族所有矿物。选中矿物种后，在对应检索结果位置即显示出对应卡片。如上图中选中“Quartz”，即可显示出石英的所有卡片数据。

    软件中只对矿物族给出了中文译名，对矿物种未给出中午名称。

【查询卡片】：按卡片号查询某张PDF卡片。Set和Number之间‘-’隔开。点击【OK】后在区域9中出现对应卡片。

    若所选择的卡片在数据库中不存在，则给出提示。

【初始】：进行了某种查询后，再次点击某种查询，程序则无反应，必须点击【初始】后再进行查询方可。

12.4 选择的PDF卡片主要内容显示

    在检索结果栏目选中了某张衍射卡片后，即在文本显示区域显示该卡片的最主要的信息，其中包含：卡片号、卡片质量、晶体化学式(、英文名称)、化合物类型及结晶学数据(晶系、空间群、晶格常数等)。如下所示：

               PDF 70-3755     Quality: Calculated Using Single Crsytal Data(c)
               SiO2
               Silicon Oxide        Quartz

               I+M+A
               Crystallographical Data:
               Sys.: Rhombohedral     S.G.: P3121 (152)
               a 4.916  c 5.409
               Vol.: 113.21
               I/Icor. (Reference Intensity)= 2.93

12.5 实测衍射图谱及卡片数据显示

    在图谱显示区域(下图的上部分)可用全谱或棒状峰的方式显示实测衍射图谱。同时用棒状峰的方式显示了所选择卡片的衍射数据(下部分)。

    未进行标注(即未得到检索结果)的衍射线用蓝色字体显示面网间距，已标注过的为红色显示。

http://s3/middle/649586aex810cf522fc62&690

 

未完待续...