去除x射線散射和衍射實驗中模糊效應的方法

2023-06-10 14:33:06 2

去除x射線散射和衍射實驗中模糊效應的方法
【專利摘要】本發明公開了一種去除X射線散射和衍射實驗中模糊效應的方法，包括以下步驟：測量直通光斑在二維探測器上的分布，得到h(x,y)；測量實驗樣品散射數據，得到g(x,y)；分別將h(x,y)，g(x,y)進行傅立葉變換，得直通光斑在倒易空間的分布H(u,v)和散射數據在倒易空間的分布G(u,v)；對實驗數據H(u,v)和G(u,v)由維納濾波算法進行去卷積處理，得到去模糊效應後數據f(x,y)的傅立葉變換F(u,v)，將F(u,v)進行反傅立葉變換得到去模糊效應後的數據f(x,y)；根據f(x,y)的結果對參數α進行調整，直至得到所需的去卷積結果。本發明利用維納濾波的方法對實驗數據進行去卷積處理。使用該方法提高X射線小角散射數據角分辨，提高實驗精度。
【專利說明】去除X射線散射和衍射實驗中模糊效應的方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及X射線散射和衍射實驗領域，具體涉及一種去除X射線散射和衍射實 驗中模糊效應的方法。

【背景技術】
[0002] 在X射線散射和衍射實驗中，光束的分布和探測器的點擴展函數會導致實驗數據 偏離點光源的理想曲線，造成模糊效應。為了對抗這一效應，提出利用維納濾波的方式對數 據進行反卷積處理，從而恢復點光源的理想散射衍射數據。
[0003] 由X射線散射理論可知，很多結構信息包含在角度數據中，差的角解析度會影響 實驗精度，甚至得到完全錯誤的結果。主要有兩方面的因素會影響二維數據的角分辨能 力：一是探測器本身的空間解析度對角分辨能力的限制；二是入射光束分布帶來的散射數 據展寬。為了獲得較好的角分辨，二維探測器的像素點和點擴展函數越做越小，入射光斑 聚焦尺寸也越來越小。但是二維光斑無論如何優化都不可能成為理想的點光源，這就使提 高數據角解析度存在一個瓶頸。特別對於入射光源不對稱分布的情況下，為了滿足實驗要 求，只選取角分辨較好的一個方向進行積分，這樣會造成散射數據的極大浪費，探測效率也 會大大降低。光源的展寬對數據的影響可以理解為狹縫展寬函數對理想散射衍射數據的 卷積。為了恢復理想散射衍射曲線，要對實驗數據進行去卷積處理。常規的去卷積方法為

【權利要求】
1. 一種去除X射線散射和衍射實驗中模糊效應的方法，其特徵在於，包括以下步驟： ⑴測量直通光斑在二維探測器上的分布，得到h(x，y); (2) 測量實驗樣品散射數據，得到g(x，y); (3) 分別將11(1，7)^(1，7)進行傅立葉變換，得直通光斑在倒易空間的分布!1(11^)和 散射數據在倒易空間的分布G(u，v); (4) 對實驗數據H(u，v)和G(u，v)由維納濾波算法進行去卷積處理，得到去模糊效應後 數據f (X，y)的傅立葉變換F (u, v), 1 |H(u，v)「 F(U，V)= -~~ -^^ G(U，V)式中 α 為穩定因子； H(u,v) |H(u,v)| +α (5) 將F(u，v)進行反傅立葉變換得到去模糊效應後的數據f(x，y); (6) 根據f(x，y)的結果對參數α進行調整，直至得到所需的去卷積結果。
2. 根據權利要求1所述的去除X射線散射和衍射實驗中模糊效應的方法，其特徵在於， 所述步驟（1)包括： 移除光束阻擋，加檔板測量直通光斑在二維探測器上的分布，得到h(x，y)。
3. 根據權利要求1所述的去除X射線散射和衍射實驗中模糊效應的方法，其特徵在 於，所述步驟（6)中，α的調整遵從由大到小的原則，先選用較大的α值，後逐步縮小直到 f(x，y)出現雜峰為止。
4. 根據權利要求3所述的去除X射線散射和衍射實驗中模糊效應的方法，其特徵在於， 所述α的調整遵從先粗調步長，調到臨界值時改用細調步長，所述粗調步長為8-12,細調 步長為1-3。
【文檔編號】G06F19/00GK104268421SQ201410531802
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月10日 優先權日:2014年10月10日
【發明者】王文佳, 常廣才, 胡凌飛, 張連輝, 董宇輝, 劉鵬 申請人:中國科學院高能物理研究所