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XRD軟件應(yīng)用技巧 | XRD自動(dòng)數(shù)據(jù)處理系列(二)APP與HighScore Plus配合實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分析

更新時(shí)間:2024-08-22       點(diǎn)擊次數(shù):313

在上一期XRD自動(dòng)數(shù)據(jù)處理系列推文(XRD自動(dòng)數(shù)據(jù)處理(一):APP介紹及實(shí)例)中,我們介紹了XRD軟件包APP(Automatic Processing Program)這款隨Data Collector一起安裝的小軟件,并以數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為例來(lái)說(shuō)明自動(dòng)數(shù)據(jù)處理的設(shè)置。本文將為你展示如何利用APP調(diào)度Data Collector和HighScore Plus,來(lái)實(shí)現(xiàn)粉末衍射數(shù)據(jù)的測(cè)試及自動(dòng)分析并輸出結(jié)果。

 

以石墨樣品為例,運(yùn)行Data Collector軟件中石墨化度自動(dòng)化測(cè)量流程可簡(jiǎn)要描述如下圖所示:

 

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圖1 石墨化度自動(dòng)化的簡(jiǎn)要流程

 


01丨測(cè)試方法與分析方法的設(shè)置

 

石墨化度自動(dòng)分析的實(shí)現(xiàn),首先需要在Data Collector里設(shè)置好石墨樣品的測(cè)試方法(范圍,步長(zhǎng),每步積分時(shí)間等)并記錄下方法的保存路徑以供APP調(diào)用,同時(shí)在HighScore Plus里,也需事先設(shè)置好石墨化度數(shù)據(jù)的分析處理方法。


HighScore(Plus)的批處理程序功能可以將多個(gè)數(shù)據(jù)處理操作步驟集成為一個(gè)按鈕,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的一鍵化。在此例中,我們可以創(chuàng)建一個(gè)包含確定背景、尋峰、峰形擬合和計(jì)算腳本(script)的批處理程序來(lái)達(dá)成石墨化度分析并出結(jié)果的目標(biāo)。

 

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圖2 本例中使用的批處理程序(命名為GRA),包括兩次峰形擬合及最后的用戶(hù)腳本


其中對(duì)于峰形擬合的步驟,因軟件默認(rèn)使用形狀對(duì)稱(chēng)的峰形函數(shù)進(jìn)行擬合,直接調(diào)用自動(dòng)模式進(jìn)行峰形擬合將導(dǎo)致峰形不符合,峰位偏差大;為得到更好的峰形擬合結(jié)果,我們常常需要先在擬合的全局變量中設(shè)置不對(duì)稱(chēng)性函數(shù)類(lèi)型,讓軟件在峰形擬合時(shí)更好符合實(shí)際數(shù)據(jù)中峰形、峰寬左右不對(duì)稱(chēng)的情況。為解決此問(wèn)題,我們可以先準(zhǔn)備一個(gè)空白分析文件(通過(guò)菜單File - New新建),在分析文件里設(shè)置好使用不對(duì)稱(chēng)性峰形函數(shù)進(jìn)行擬合并保存為一個(gè)模板文件,再讓APP調(diào)度時(shí)調(diào)用HighScore Plus打開(kāi)此模板文件,把實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)插入到其中進(jìn)行擬合,這樣,批處理自動(dòng)擬合時(shí)也會(huì)考慮峰形的不對(duì)稱(chēng)性,得到更好的擬合結(jié)果。


記錄下模板文件保存的路徑以備APP中設(shè)置命令參數(shù)。

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圖3 此例中用到的HPF2模板,在空白文檔的基礎(chǔ)上設(shè)置了Asymmetry Type和Profile Function


批處理里最后一步調(diào)用了腳本。腳本(Script)是HighScore Plus里的一個(gè)擴(kuò)展功能,支持pascal語(yǔ)言的代碼擴(kuò)展,且軟件中還內(nèi)置了該編程語(yǔ)言的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境,可以直接在HighScore Plus里進(jìn)行代碼的編輯、編譯和調(diào)試。HighScore軟件的幫助文件中,第11部分“SCRIPTING for HS+”是對(duì)HighScore Plus腳本功能的詳細(xì)講解,包含了大量軟件可以調(diào)用的函數(shù)及示例腳本供用戶(hù)參考。

 

石墨化度的分析處理中,硅峰角度偏移校正無(wú)法使用常規(guī)的軟件內(nèi)的功能實(shí)現(xiàn),而利用腳本和編程就可以將角度計(jì)算、偏移校正,(002)晶面間距計(jì)算及生成txt格式報(bào)告等功能一并實(shí)現(xiàn)。以下是本例中實(shí)現(xiàn)石墨化度計(jì)算并報(bào)告的完整腳本代碼。

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圖4 石墨化度分析用腳本

 


02丨APP 設(shè)置

 

準(zhǔn)備好測(cè)量程序、分析模板及批處理方法后,用戶(hù)就可以參考本系列推文第一篇:APP介紹及實(shí)例來(lái)設(shè)置APP的觸發(fā)條件及調(diào)用參數(shù),把我們想要的所有步驟串聯(lián)在一起。

 

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圖5 此例中APP設(shè)置


① :由于此例是針對(duì)于石墨化度樣品的自動(dòng)測(cè)量分析,這里采用指定測(cè)量程序的方法,讓APP把觸發(fā)條件設(shè)置為所有調(diào)用“Graphite Spinner 1Der”測(cè)量程序得到的數(shù)據(jù);

② :Command欄設(shè)置為HighScore Plus程序的路徑,自動(dòng)化條件觸發(fā)時(shí),APP將自動(dòng)運(yùn)行HighScore Plus軟件;

③ :Arguments里的運(yùn)行參數(shù)決定了程序調(diào)用的方式,內(nèi)容等。

  • 雙引號(hào)內(nèi)為HighScore Plus啟動(dòng)后調(diào)用的分析模板文件;

  • /I=%XRDMLFILE% 代表在模板文件里導(dǎo)入剛剛測(cè)試得到的 .xrdml數(shù)據(jù)文件;

  • /B=GRA指對(duì)該數(shù)據(jù)文件執(zhí)行批處理程序GRA;

  • /Q代表靜默啟動(dòng),即不顯示軟件界面,僅在后臺(tái)完成調(diào)用-批處理的系列操作。

 

以下為HighScore軟件命令行的具體格式:

 

HighScorePlus.exe [] []

其中每個(gè)的格式為:[=]

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完成此規(guī)則設(shè)置后,勾選上Active激活,點(diǎn)擊Add to Rules List,將該條規(guī)則加入列表,最后再點(diǎn)下OK,自動(dòng)石墨化度分析的設(shè)置就大功告成,接下來(lái)只需制樣,執(zhí)行對(duì)應(yīng)測(cè)試程序,便可以等待石墨化度結(jié)果的生成啦。

 

最后讓我們看看一鍵處理的操作錄屏及得到的石墨化度結(jié)果:

?

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圖6 最終得到的報(bào)告展示(TXT格式)

 

當(dāng)然,APP的自動(dòng)調(diào)度和HighScore Plus的腳本能實(shí)現(xiàn)的功能不止于此。感興趣的話(huà),HighScore的幫助和APP的Quick Start Guide里有更多關(guān)于腳本和自動(dòng)化規(guī)則相關(guān)的支持,可以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的功能,為各位用戶(hù)的實(shí)際使用提供更多的便利。