Publication: Вычисление поправки на поглощение рентгеновского излучения в кристаллах произвольной формы, восстановленной по микрофотографиям
Дата
2016
Авторы
Свинцов, И. А.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Издатель
Аннотация
Структурный анализ – это метод определения атомной структуры кристаллов по данным дифракции рентгеновских лучей, нейтронов или электронов. Наиболее сильное воздействие на измеряемую в эксперименте интенсивность оказывает явление поглощения излучения в веществе. Большинство существующих методов учета поглощения позволяют либо аналитически рассчитать величину поправки для кристаллов простых форм, основываясь на знании этой формы, либо пытаются ввести ее эмпирическим образом, основываясь на величинах измеренных интенсивностей дифракционных отражений, в которые эта поправка должна быть введена. Наиболее просто можно рассчитать поправку на поглощение излучения для сферического или цилиндрического образца. Однако не всегда можно придать образцу желаемую форму: обработка кристалла может привести к разрушению кристалла, либо в силу анизотропии механических свойств полученная форма будет отличаться от нужной. Существуют методы коррекции на поглощение для образцов в форме полиэдров, имеющих естественные грани. Однако на практике такие образцы кроме некоторого числа хорошо сформированных граней имеют сколы, закругленные ребра и вершины, что заметно снижает точность коррекции. Для решения задачи можно воспользоваться численными методами. В таком случае не нужно искать аналитическое выражение для величины поправки, но необходимо точно описать форму кристалла. Универсальным способом описания формы кристалла можно считать ее автоматическое определение с использованием цифровой камеры и компьютерной графики. Цель дипломной работы – программно реализовать методику расчета поправки на поглощение рентгеновского излучения в кристалле произвольной выпуклой формы, без использования каких-либо соотношений между экспериментальными интенсивностями дифракционных отражений или предположений о форме кристалла. Реализованный метод не использует никаких ручных измерений и позволяет определять трехмерную форму кристалла в автоматическом режиме из набора цифровых микрофотографий. Поверхность кристалла описывается как трехмерная сетка. В этой же системе координат определяются направления дифрагированных отражений (лучей). Как правило, их число достигает десятков тысяч. Программа находит длину пути, который проходит каждый луч в образце. Чем менее изотропную форму имеет кристалл, тем больше будут различаться эти длины и тем более различными будут коэффициенты ослабления для разных отражений. Тем самым относительные различия в интенсивностях рассеянных лучей (обусловленные атомной структурой) оказываются искаженными. На заключительном этапе работы программы эти искажения исправляются, для чего проводится расчет поправки к интенсивностям для образца найденной формы. Без такой коррекции современный структурный анализ невозможен. Вышеописанная программа реализована на языке C# с использованием библиотек OpenCV, DirectX и других open-source пакетов. Пользовательский интерфейс реализован средствами платформы .NET.
Описание
Уровень образования: специалитет; Код направления/специальности: 140301; Группа: Т11-70
Ключевые слова
ВКР , Выпускная квалификационная работа
Цитирование
Свинцов, И. А. Вычисление поправки на поглощение рентгеновского излучения в кристаллах произвольной формы, восстановленной по микрофотографиям : Выпускная квалификационная работа, специалитет, 140301 / И. А. Свинцов ; рук. работы Дудка Александр Петрович, 2016