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pyFAI软件的安装和简单使用 处理2DXRD数据
来源: 时间:2022-10-20 14:08:20 浏览:1898次

今天介绍一个软件pyFAI。可以用来将2D的XRD数据校准并转换成1D的XRD数据。其中包括pyFAI的安装以及简单使用。用这个软件的原因是在上海光源得到的二维衍射数据是CBF格式的,而Fit2D无法处理这个格式的数据。故用此软件进行处理。


01
pyFAI软件介绍

PyFAI是一个python库,可以用于区域探测器获取的x射线/中子/电子散射数据的方位集成数据。软件提供了校准实验装置的工具,可以根据样品和入射光束来定义探测器在空间中的位置。软件还可以将批量将2D的XRD数据校准并转换成1D的XRD数据。

详情见:pyFAI官网


02
pyFAI软件可以处理的数据类型

主要用来处理tiff、cbf、edf、esper、img、dm3、hdf5、mar2000、mccd、f2d等一系列图像格式数据


03
pyFAI软件的安装
1. 去python官网下载最新版python
2. 安装时候把环境变量勾上,假如没有就装完自己添加,具体什么是环境变量以及如何安装环境变量可百度
3. 下载anaconda,安装时候勾选环境变量。(Anaconda可以便捷获取包且对包能够进行管理)
4. 在开始菜单搜索anaconda,找到并打开anaconda powershell 命令。
5. 输入pip install pysaxs 回车,即可安装pysaxs、pyFAI两个软件
6. 输入pyFAI-calib2 回车,即可打开pyFAI校准窗口

7. 输入pyFAI-integrate 回车,即可打开pyFAI积分窗口


04
pyFAI简单使用

1. 校准(calibrate)


1.1打开软件。

打开anaconda powershell 输入pyFAI-calib2 回车


1.2 Experiment settings:

1. 导入文件image file;

2. 选择探测器(Dectris-Pilatus-2M);

3. 注意探测器的size和导入文件大小保持一致,假如不一致,后续会报错;

4. 输入能量或者波长;

5. 选择校准物质LaB6;

6. 假如图像看不清可以设置一下颜色,推荐使用colormap(颜色格式)选择Viridis,normalization(归一化)选择Arcsinh;


1.3 mask(蒙版/掩膜)

1. 蒙版的作用:个人理解是处理数据前调整一下图像,遮住错误的像素,光束阴影,使得后面处理图像更加容易。官方解释:绘制一个蒙版,即包含无效像素列表(无闪烁,模块间隙,光束阻挡阴影,…)的图像。这将打开一个PyMca窗口,让你用不同的工具(笔刷,矩形选择,…)绘制第一张图像(提供的)。当您完成时,回到控制台并按回车键。掩码图像被保存到文件中。

2. 用多边形工具遮住光束阴影,用圆形工具遮住光束中心。

3. 使用阈值来屏蔽一些像素。点击threshold的几个按钮,按需设置,设置完按mask below确定。我没设置。

4. 保存蒙版文件,格式可以用EDF/TIFF。可以不急着保存,后续还会有操作还调整蒙版。全部调好再保存,后面积分步骤会用到。


1.4 Peak picking

1. 目的:把衍射环标出来。是为了下一步的拟合光束中心用。

2. 拟合方式:用第一个环形工具或者第二个弧线工具来标记环。此工具会自动把环标出来。(我猜测应该是利用寻找相同像素的方式来找环)


1.5 Geometry fitting(拟合光束中心)

1. 根据上一步的衍射环来拟合光束中心。点击fit。从而得到Distance(光束到探测器距离)、PONI、rotation(探测器的偏转角度)

2. 假如发现拟合的中心肉眼可见不太对,则回到上一步重新调整衍射环。


1.6 cake&integration

1. 根据衍射环的位置积分出LaB6的一维XRD。假如发现有一些未知的峰,右键标记,再回到Mask的步骤用几何形状遮住标记的无效像素。再回来拟合。

2. 可以调整积分算法。bounding box。如any+CSR+cython

3. 假如发现衍射线点数太少。可以调整radial points。来让曲线更平滑(如把2014改成4000)

4. 保存仪器参数文件。save PONI file。后面积分过程中会导入

5. 保存LaB6积分曲线。


2. 积分(integrate)

1. 打开软件。打开anaconda powershell 输入pyFAI-intergrate 回车

2. 调整窗口大小

3. 导入仪器参数文件(PONI格式)。点击import from file,导入校准过程中保存的仪器参数文件。

4. 导入mask蒙版文件。勾选mask file,点击三个点,导入mask文件。

5. 填写极化因子,勾选polarization factor,填写。(如:0.95)

6. 填写积分曲线的2θ范围。勾选radial range,输入起止角度。

7. 修改积分后的点数。点数=(终止角度-起始角度)*100

8. 选择积分算法。如:any+CSR+cython。

9. 选择需要积分的文件。点击batch processing。选择一个或者多个文件。积分好文件会自动保存在积分的文件目录下。

10. 保存这次积分的各种参数,下次积分直接导入就可以不用重复填写参数。点击save config,保存文件。


05
创建快捷方式


根据自己安装的位置找到pyFAI-calib.exe 及pyFAI-integrate.exe的位置,例如D:\anaconda\envs\pyfai\Scripts文件夹下可以找到。

右键点击pyFAI-calib.exe 及pyFAI-integrate.exe,发送到桌面快捷方式。即可在桌面直接打开。


来源:知乎-寻上

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12条评论
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全部 3小时前 四川
文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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