Fit2D-小角X散射二维到一维转换-李志宏

FIT2D(ESRF)(V10.132)使用简介使用简介使用简介使用简介李志宏中国科学院高能物理研究所同步辐射实验室2008.7Fit2D.exe是免费公开的软件，可从ESRF的网页上下载:功能多。本文件目前仅介绍各向同性样品的小角X射线散射二维图像转换成一维数据的一种简单方法。使用者可以摸索其它使用方法。本文件所介绍的方法仅使用Fit2D完成image到data[相对位置(mm)上的强度(a.u.)]的转换，而不做其它任何计算。真正的散射矢量换算、标定、归一化、扣背底将用其它方法和软件（如s1、s2、s3、s4），依赖于应用标准样品对角度的标定或对能量和样品至探测器距离的标定。Fit2D+s1~s4的方案特别适合于用标样标定散射矢量的情形，甚至无需知道样品至探测器距离和X射线波长。根据实验需要，可选择把直通光和beamstop置于探测器中心或边上甚至是探测器外，本方案均适用。本方案还适当考虑了光斑不稳带来的中心移动问题。软件启动点击点击点击点击fit2d.exe，，，，将会出现图形将会出现图形将会出现图形将会出现图形界面窗口和界面窗口和界面窗口和界面窗口和DOS界面窗口界面窗口界面窗口界面窗口。。。。DOS界面显示实时运行数据界面显示实时运行数据界面显示实时运行数据界面显示实时运行数据，，，，程序运行过程中不能关掉程序运行过程中不能关掉程序运行过程中不能关掉程序运行过程中不能关掉。。。。点击点击点击点击IACCEPT设置图像显示范围点击点击点击点击X-DIMENSION输入输入输入输入3450(Mar345IP)或或或或2048(Mar165CCD)或其它数值以使图像或其它数值以使图像或其它数值以使图像或其它数值以使图像能满幅显示为准能满幅显示为准能满幅显示为准能满幅显示为准回车或点击回车或点击回车或点击回车或点击OK点击点击点击点击Y-DIMENSION输入输入输入输入3450(Mar345IP的感光面积直的感光面积直的感光面积直的感光面积直径径径径，，，，单位为单位为单位为单位为pixels)或或或或2048(Mar165CCD的感光面积直径的感光面积直径的感光面积直径的感光面积直径，，，，单位为单位为单位为单位为pixels)或其它数值以使图像能满幅显示为准或其它数值以使图像能满幅显示为准或其它数值以使图像能满幅显示为准或其它数值以使图像能满幅显示为准回车或点击回车或点击回车或点击回车或点击OK点击点击点击点击OK载入图像点击点击点击点击SAXS/GISAXS点击点击点击点击INPUT点击点击点击点击UPDIR，再再再再点相应的盘符和点相应的盘符和点相应的盘符和点相应的盘符和路径路径路径路径，，，，直至找到直至找到直至找到直至找到数据文件目录数据文件目录数据文件目录数据文件目录。。。。单击选定文件单击选定文件单击选定文件单击选定文件。。。。Mar345Mar345Mar345Mar345成像成像成像成像板采集的原始数据文件后缀板采集的原始数据文件后缀板采集的原始数据文件后缀板采集的原始数据文件后缀应为应为应为应为.mar3450;Mar165CCD.mar3450;Mar165CCD.mar3450;Mar165CCD.mar3450;Mar165CCD采采采采集的原始数据文件后缀需改集的原始数据文件后缀需改集的原始数据文件后缀需改集的原始数据文件后缀需改为为为为.tiff.tiff.tiff.tiff或或或或....tiftiftiftif。。。。如果选的图像显示范如果选的图像显示范如果选的图像显示范如果选的图像显示范围为围为围为围为2048204820482048，，，，则点击选则点击选则点击选则点击选中样品后会出现此窗中样品后会出现此窗中样品后会出现此窗中样品后会出现此窗口口口口，，，，然后点击然后点击然后点击然后点击OKOKOKOK。。。。找光束中心点本方案只用本软件导出图像上相对位置对应的强度，不要求在Fit2D里准确找出光束中心，实际上也难以找准，重复性较差，只找出或命名个相对中心点就可以了。真正的角度换算或标定将用其它方法和软件。（下面将要介绍的方法2或方法3更适合于本方案）找光束中心点方法1：环形法单击单击单击单击ZOOMINZOOMINZOOMINZOOMIN用鼠标围绕图像画个方用鼠标围绕图像画个方用鼠标围绕图像画个方用鼠标围绕图像画个方框框框框，，，，然后左击鼠标即可然后左击鼠标即可然后左击鼠标即可然后左击鼠标即可放大方框内图像以便下放大方框内图像以便下放大方框内图像以便下放大方框内图像以便下一步找中心一步找中心一步找中心一步找中心。。。。点击点击点击点击ZZZZ----SCALINGSCALINGSCALINGSCALING连续点击连续点击连续点击连续点击----MAXIMUMMAXIMUMMAXIMUMMAXIMUM调整调整调整调整图像亮度及对比度并放图像亮度及对比度并放图像亮度及对比度并放图像亮度及对比度并放大图像直至图像粉红色大图像直至图像粉红色大图像直至图像粉红色大图像直至图像粉红色内环超过内环超过内环超过内环超过beamstopbeamstopbeamstopbeamstop....点击点击点击点击EXITEXITEXITEXIT点击点击点击点击BEAMCENTRE点击点击点击点击CIRCLECOORDINATES用鼠标沿粉红角用鼠标沿粉红角用鼠标沿粉红角用鼠标沿粉红角内环画若干个点内环画若干个点内环画若干个点内环画若干个点点击此黄色区域点击此黄色区域点击此黄色区域点击此黄色区域显示出显示出显示出显示出Beam/symmetrycentre记下记下记下记下DOSDOSDOSDOS窗口中显示的窗口中显示的窗口中显示的窗口中显示的Beam/symmetrycentre(pixels)坐标如坐标如坐标如坐标如((((1649.261,1553.760)连续点击连续点击连续点击连续点击UNUNUNUN----ZOOMZOOMZOOMZOOM至图像显示范围还原至原至图像显示范围还原至原至图像显示范围还原至原至图像显示范围还原至原来的值如来的值如来的值如来的值如3450(Mar345IP)3450(Mar345IP)3450(Mar345IP)3450(Mar345IP)或或或或2048(Mar1652048(Mar1652048(Mar1652048(Mar165CCD)CCD)CCD)CCD)图像显示范围回到原来值即可图像显示范围回到原来值即可图像显示范围回到原来值即可图像显示范围回到原来值即可。。。。要想图像显示也回到初始状态要想图像显示也回到初始状态要想图像显示也回到初始状态要想图像显示也回到初始状态，，，，那就得记那就得记那就得记那就得记住点了多少下住点了多少下住点了多少下住点了多少下““““----MAXIMUMMAXIMUMMAXIMUMMAXIMUM””””，，，，然后再点多然后再点多然后再点多然后再点多少下少下少下少下““““+MAXIMUM+MAXIMUM+MAXIMUM+MAXIMUM””””才行才行才行才行。。。。找光束中心点方法二：直接输入法(直接输入直通光中心点的坐标，通过算出直通光斑“重心”的坐标或读出直通光斑最强点的坐标得出，并注意坐标在探测器和Fit2D里的换算）方法二：直接输入法(1)KEYBOARD法点击点击点击点击BEAMCENTRE点击点击点击点击KEYBOARD输入中心点的X坐标像素值(比如991)(Mar165CCD和Fit2D里的像素X坐标均是从左到右逐渐增大)，然后回车或点击OK。输入中心点的Y坐标像素值(比如1021)(Mar165CCD和Fit2D里的像素Y坐标方向正好相反，注意变换)，然后回车或点击OK。中心点出现点击PROJECTION方法二：直接输入法(2)GRAPHICALCOORDINATE法点击点击点击点击BEAMCENTRE点击点击点击点击GRAPHICALCOORDINATE点击点击点击点击KEYBOARD输入中心点的X坐标像素值(比如965)(Mar165CCD和Fit2D里的像素X坐标均是从左到右逐渐增大)，然后回车或点击OK。输入中心点的Y坐标像素值(比如947)(Mar165CCD和Fit2D里的像素Y坐标方向正好相反，注意变换)，然后回车或点击OK。中心点出现。左上角显示中心点坐标及强度。找光束中心点方法三：直接点击法点击点击点击点击BEAMCENTRE点击点击点击点击GRAPHICALCOORDINATE用鼠标直接点击beamstop或光束的中心点（近似估计）对于beamstop或直通光中心明显偏离探测器中心的图像，如还选择中心点于beamstop或光束中心上，则有可能使随后导出的有效数据不全，甚至可能含有好多零强度点数据。此时应该把中心点定于大概通过整幅图像中心的横线与通过beamstop或光束中心的纵线的交点上(KEYBOARD输入法或直接点击法)。为看清图像，可以通过如下操作：(1)点击Z-SCAING(2)点击-MAXIMUM若干次至看清图像为止(3)点击EXIT(4)点击BEAMCENTRE(5)点击GRAPHICALCOORDINATE(6)用KEYBOARD输入法或直接点击法确定中心点。对于beamstop和直通光没有出现在探测图像里的情形，没法也没必要找中心，只能根据图像的对称程度，采用这里介绍的直接点击法了。确定图像矩形积分区域同步辐射光斑一般水平尺寸大于垂直尺寸，两方向的发散度也不一样，采集的图像在垂直和水平方向上分布“不均”、“权重”不等。所以通常选择空间分辨率较高的在垂直方向上的图像进行转换。理论上通过光束中心点的一条垂直线上的数据在角度上最为准确。但其统计性较差，选择一定宽度的矩形图像区域进行积分，是提高数据统计性的方法之一。其它积分方法请读者自行尝试。点击点击点击点击PROJECTION沿通过中心的垂直直方沿通过中心的垂直直方沿通过中心的垂直直方沿通过中心的垂直直方向滑动鼠标至欲积分取向滑动鼠标至欲积分取向滑动鼠标至欲积分取向滑动鼠标至欲积分取值的图像的垂直范围值的图像的垂直范围值的图像的垂直范围值的图像的垂直范围((((一般应覆盖整个图一般应覆盖整个图一般应覆盖整个图一般应覆盖整个图像像像像，，，，不超出探测器感光不超出探测器感光不超出探测器感光不超出探测器感光面的范围面的范围面的范围面的范围)!)!)!)!注意此时注意此时注意此时注意此时不点鼠标不点鼠标不点鼠标不点鼠标记下左上角显示的记下左上角显示的记下左上角显示的记下左上角显示的纵坐标纵坐标纵坐标纵坐标YYYY值值值值((((如如如如464)464)464)464)点击点击点击点击KEYBOARD在左下角输入前面记下的在左下角输入前面记下的在左下角输入前面记下的在左下角输入前面记下的Beam/symmetrycentre的横的横的横的横坐标坐标坐标坐标((((pixels，如如如如1649.261)1649.261)1649.261)1649.261)，，，，然后回车或点击然后回车或点击然后回车或点击然后回车或点击OKOKOKOK。。。。在左下角输入前面记下的欲积分取在左下角输入前面记下的欲积分取在左下角输入前面记下的欲积分取在左下角输入前面记下的欲积分取值的图像的垂直范围的纵坐标值的图像的垂直范围的纵坐标值的图像的垂直范围的纵坐标值的图像的垂直范围的纵坐标((((如如如如464)464)464)464)，，，，然后回车或点击然后回车或点击然后回车或点击然后回车或点击OKOKOKOK。。。。点击点击点击点击KEYBOARD。然后准备输入矩形积然后准备输入矩形积然后准备输入矩形积然后准备输入矩形积分区域的下端两个顶点的坐标分区域的下端两个顶点的坐标分区域的下端两个顶点的坐标分区域的下端两个顶点的坐标，，，，矩形积分矩形积分矩形积分矩形积分区域以前面找出的区域以前面找出的区域以前面找出的区域以前面找出的Beam/symme