< Назад | Содержимое | Далее >
В последней версии ReciPro моделирование изображений HRTEM также реализовано с использованием той же теоретической структуры, что и функция динамического моделирования в Diffraction Simulator. Хорошо известно, что контрастность изображений HRTEM не
Рисунок 8.
Пользовательский интерфейс для симулятора HRTEM. Смоделированные изображения были получены для гексагонального Si3N4.
измените размер и положение апертуры объектива и проверьте их в окне Diffraction Simulator (рис. 6). Функция передачи контраста, описывающая аберрации линзы, в сочетании с функцией огибающей, представляющей эффект частичной когерентности в рамках линейной теории передачи контраста для заданного оптического состояния, может быть построена на правой панели. Серия изображений HRTEM может быть одновременно рассчитана с изменением толщины образца и значения дефокусировки.
В ближайшем будущем в этой функции будет реализована функция моделирования изображений STEM на основе волн Блоха, основанная на модели поглощающего потенциала (Pennycook & Jesson, 1991; Watanabe et al., 2001; Ishizuka, 2002; Allen et al., 2003).
9. Spot ID
Существуют две версии Spot ID, обе из которых предоставляют функции для анализа реальных шаблонов SAED. Spot ID v1 имеет простую функцию поиска осей зон с использованием геометрической конфигурации дифракционных пятен (в ZOLZ), расположенных в 2D-решетке [рис. 9(a)]. Хотя необходимо вручную измерять расстояния и углы между пятнами из изображений SAED, кандидаты на ось зоны немедленно
отображаются после ввода этих значений. Мы также можем анализировать два или три изображения одновременно, и если мы введем угловое состояние держателя при получении изображений, анализ станет более точным.
Spot ID v2, напротив, начинается с импорта данных изображения самого шаблона SAED [рис. 9(b)]. Он может импортировать многочисленные форматы изображений, широко используемые в сообществе TEM, такие как стандартный 32-битный формат файла изображения с тегами (.tif) и форматы Digital Micrograph 3 и 4 (.dm3 и .dm4), производимые Gatan Inc. (США).
Дифрагированные пятна на загруженном изображении автоматически обнаруживаются и подгоняются подходящей 2D колоколообразной функцией (2D псевдо-Фойгта-функция). Затем на основе такой информации, как разрешение изображения, длина камеры и энергия электронов, вычисляется положение вектора обратной решетки (g), соответствующего каждому пятну дифракции. Наконец, для кристаллической структуры, выбранной в главном окне, выполняется исчерпывающий поиск ориентаций, которые удовлетворяют расположению векторов обратной решетки. Этот алгоритм даже позволяет точно определять оси зон высокого порядка.
10. Доступность программного
обеспечения ReciPro — это полностью бесплатная программа, распространяемая по лицензии MIT и работающая в операционных системах Microsoft Windows
7, Windows 8.1 и Windows 10 (и, вероятно, Windows 11) с Microsoft .NET Desktop Runtime 6.0.
ReciPro устанавливается путем загрузки и выполнения установочного файла (ReciProSetup.msi) на странице проекта GitHub, https://github.com/seto77/ ReciPro/releases/latest. Весь исходный код написан на языках C++, C# и GLSL и опубликован в указанном выше репозитории GitHub как проект Visual Studio 2022. Подробная документация по использованию программного обеспечения также доступна по адресу https://github.com/seto77/ReciPro/raw/master/ReciPro/ doc/ReciProManual(en).pdf.
11. Выводы
Подводя итог, можно сказать, что ReciPro — это бесплатная многоцелевая программа для кристаллографии с открытым исходным кодом на основе графического интерфейса, которая поддерживает кристаллографов всех уровней, от начинающих до продвинутых. Просто установив программное обеспечение, пользователи могут легко получить доступ к нескольким функциям, таким как встроенная база данных кристаллов, содержащая более 20 000 моделей кристаллов, система визуализации кристаллических структур, количественный симулятор дифракции, стереографическая проекция
кристаллических плоскостей/осей и полуавтоматическая функция индексации дифракционных пятен. Кроме того, есть несколько других функций, которые
не были представлены в этой статье. ReciPro — это программа, которая
находится в процессе постоянного развития и регулярно обновляется новыми функциями и
Пожалуйста, сообщайте об ошибках, пожеланиях или комментариях на указанной выше странице проблем GitHub.
Рисунок
9 Пользовательские интерфейсы для (a) Spot ID v1 и (b) Spot ID v2.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Метод блох-волн
Согласно теореме Блоха, внутри кристаллического материала, состоящего из периодического кристаллического потенциала VðrÞ, собственное состояние
падающие электроны, связанные с собственным волновым вектором k, принимают форму волны Блоха,
час
к20
2