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    pyFAI軟件的安裝和簡單使用 處理2DXRD數據
    來源: 時間:2022-10-20 14:08:20 瀏覽:4894次

    今天介紹一個軟件pyFAI。可以用來將2D的XRD數據校準并轉換成1D的XRD數據。其中包括pyFAI的安裝以及簡單使用。用這個軟件的原因是在上海光源得到的二維衍射數據是CBF格式的,而Fit2D無法處理這個格式的數據。故用此軟件進行處理。


    01
    pyFAI軟件介紹

    PyFAI是一個python庫,可以用于區域探測器獲取的x射線/中子/電子散射數據的方位集成數據。軟件提供了校準實驗裝置的工具,可以根據樣品和入射光束來定義探測器在空間中的位置。軟件還可以將批量將2D的XRD數據校準并轉換成1D的XRD數據。

    詳情見:pyFAI官網


    02
    pyFAI軟件可以處理的數據類型

    主要用來處理tiff、cbf、edf、esper、img、dm3、hdf5、mar2000、mccd、f2d等一系列圖像格式數據


    03
    pyFAI軟件的安裝
    1. 去python官網下載最新版python
    2. 安裝時候把環境變量勾上,假如沒有就裝完自己添加,具體什么是環境變量以及如何安裝環境變量可百度
    3. 下載anaconda,安裝時候勾選環境變量。(Anaconda可以便捷獲取包且對包能夠進行管理)
    4. 在開始菜單搜索anaconda,找到并打開anaconda powershell 命令。
    5. 輸入pip install pysaxs 回車,即可安裝pysaxs、pyFAI兩個軟件
    6. 輸入pyFAI-calib2 回車,即可打開pyFAI校準窗口

    7. 輸入pyFAI-integrate 回車,即可打開pyFAI積分窗口


    04
    pyFAI簡單使用

    1. 校準(calibrate)


    1.1打開軟件。

    打開anaconda powershell 輸入pyFAI-calib2 回車


    1.2 Experiment settings:

    1. 導入文件image file;

    2. 選擇探測器(Dectris-Pilatus-2M);

    3. 注意探測器的size和導入文件大小保持一致,假如不一致,后續會報錯;

    4. 輸入能量或者波長;

    5. 選擇校準物質LaB6;

    6. 假如圖像看不清可以設置一下顏色,推薦使用colormap(顏色格式)選擇Viridis,normalization(歸一化)選擇Arcsinh;


    1.3 mask(蒙版/掩膜)

    1. 蒙版的作用:個人理解是處理數據前調整一下圖像,遮住錯誤的像素,光束陰影,使得后面處理圖像更加容易。官方解釋:繪制一個蒙版,即包含無效像素列表(無閃爍,模塊間隙,光束阻擋陰影,…)的圖像。這將打開一個PyMca窗口,讓你用不同的工具(筆刷,矩形選擇,…)繪制第一張圖像(提供的)。當您完成時,回到控制臺并按回車鍵。掩碼圖像被保存到文件中。

    2. 用多邊形工具遮住光束陰影,用圓形工具遮住光束中心。

    3. 使用閾值來屏蔽一些像素。點擊threshold的幾個按鈕,按需設置,設置完按mask below確定。我沒設置。

    4. 保存蒙版文件,格式可以用EDF/TIFF。可以不急著保存,后續還會有操作還調整蒙版。全部調好再保存,后面積分步驟會用到。


    1.4 Peak picking

    1. 目的:把衍射環標出來。是為了下一步的擬合光束中心用。

    2. 擬合方式:用第一個環形工具或者第二個弧線工具來標記環。此工具會自動把環標出來。(我猜測應該是利用尋找相同像素的方式來找環)


    1.5 Geometry fitting(擬合光束中心)

    1. 根據上一步的衍射環來擬合光束中心。點擊fit。從而得到Distance(光束到探測器距離)、PONI、rotation(探測器的偏轉角度)

    2. 假如發現擬合的中心肉眼可見不太對,則回到上一步重新調整衍射環。


    1.6 cake&integration

    1. 根據衍射環的位置積分出LaB6的一維XRD。假如發現有一些未知的峰,右鍵標記,再回到Mask的步驟用幾何形狀遮住標記的無效像素。再回來擬合。

    2. 可以調整積分算法。bounding box。如any+CSR+cython

    3. 假如發現衍射線點數太少。可以調整radial points。來讓曲線更平滑(如把2014改成4000)

    4. 保存儀器參數文件。save PONI file。后面積分過程中會導入

    5. 保存LaB6積分曲線。


    2. 積分(integrate)

    1. 打開軟件。打開anaconda powershell 輸入pyFAI-intergrate 回車

    2. 調整窗口大小

    3. 導入儀器參數文件(PONI格式)。點擊import from file,導入校準過程中保存的儀器參數文件。

    4. 導入mask蒙版文件。勾選mask file,點擊三個點,導入mask文件。

    5. 填寫極化因子,勾選polarization factor,填寫。(如:0.95)

    6. 填寫積分曲線的2θ范圍。勾選radial range,輸入起止角度。

    7. 修改積分后的點數。點數=(終止角度-起始角度)*100

    8. 選擇積分算法。如:any+CSR+cython。

    9. 選擇需要積分的文件。點擊batch processing。選擇一個或者多個文件。積分好文件會自動保存在積分的文件目錄下。

    10. 保存這次積分的各種參數,下次積分直接導入就可以不用重復填寫參數。點擊save config,保存文件。


    05
    創建快捷方式


    根據自己安裝的位置找到pyFAI-calib.exe 及pyFAI-integrate.exe的位置,例如D:\anaconda\envs\pyfai\Scripts文件夾下可以找到。

    右鍵點擊pyFAI-calib.exe 及pyFAI-integrate.exe,發送到桌面快捷方式。即可在桌面直接打開。


    來源:知乎-尋上

    評論 / 文明上網理性發言
    12條評論
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    全部 3小時前 四川
    文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產生書面文字,很多小語種,有語言但沒有文字。文字的不同體現了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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