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    pyFAI軟件的安裝和簡(jiǎn)單使用 處理2DXRD數(shù)據(jù)
    來(lái)源： 時(shí)間：2022-10-20 14:08:20 瀏覽：4863次

    今天介紹一個(gè)軟件pyFAI?？梢杂脕?lái)將2D的XRD數(shù)據(jù)校準(zhǔn)并轉(zhuǎn)換成1D的XRD數(shù)據(jù)。其中包括pyFAI的安裝以及簡(jiǎn)單使用。用這個(gè)軟件的原因是在上海光源得到的二維衍射數(shù)據(jù)是CBF格式的，而Fit2D無(wú)法處理這個(gè)格式的數(shù)據(jù)。故用此軟件進(jìn)行處理。


    01
    pyFAI軟件介紹

    PyFAI是一個(gè)python庫(kù)，可以用于區(qū)域探測(cè)器獲取的x射線/中子/電子散射數(shù)據(jù)的方位集成數(shù)據(jù)。軟件提供了校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)裝置的工具，可以根據(jù)樣品和入射光束來(lái)定義探測(cè)器在空間中的位置。軟件還可以將批量將2D的XRD數(shù)據(jù)校準(zhǔn)并轉(zhuǎn)換成1D的XRD數(shù)據(jù)。

    詳情見(jiàn)：pyFAI官網(wǎng)


    02
    pyFAI軟件可以處理的數(shù)據(jù)類(lèi)型

    主要用來(lái)處理tiff、cbf、edf、esper、img、dm3、hdf5、mar2000、mccd、f2d等一系列圖像格式數(shù)據(jù)


    03
    pyFAI軟件的安裝
    1. 去python官網(wǎng)下載最新版python
    2. 安裝時(shí)候把環(huán)境變量勾上，假如沒(méi)有就裝完自己添加，具體什么是環(huán)境變量以及如何安裝環(huán)境變量可百度
    3. 下載anaconda，安裝時(shí)候勾選環(huán)境變量。（Anaconda可以便捷獲取包且對(duì)包能夠進(jìn)行管理）
    4. 在開(kāi)始菜單搜索anaconda，找到并打開(kāi)anaconda powershell 命令。
    5. 輸入pip install pysaxs 回車(chē),即可安裝pysaxs、pyFAI兩個(gè)軟件
    6. 輸入pyFAI-calib2 回車(chē)，即可打開(kāi)pyFAI校準(zhǔn)窗口

    7. 輸入pyFAI-integrate 回車(chē)，即可打開(kāi)pyFAI積分窗口


    04
    pyFAI簡(jiǎn)單使用

    1. 校準(zhǔn)(calibrate)


    1.1打開(kāi)軟件。

    打開(kāi)anaconda powershell 輸入pyFAI-calib2 回車(chē)


    1.2 Experiment settings:

    1. 導(dǎo)入文件image file；

    2. 選擇探測(cè)器(Dectris-Pilatus-2M)；

    3. 注意探測(cè)器的size和導(dǎo)入文件大小保持一致，假如不一致，后續(xù)會(huì)報(bào)錯(cuò)；

    4. 輸入能量或者波長(zhǎng)；

    5. 選擇校準(zhǔn)物質(zhì)LaB6；

    6. 假如圖像看不清可以設(shè)置一下顏色，推薦使用colormap（顏色格式）選擇Viridis，normalization（歸一化）選擇Arcsinh；


    1.3 mask(蒙版/掩膜)

    1. 蒙版的作用：個(gè)人理解是處理數(shù)據(jù)前調(diào)整一下圖像，遮住錯(cuò)誤的像素，光束陰影，使得后面處理圖像更加容易。官方解釋?zhuān)豪L制一個(gè)蒙版，即包含無(wú)效像素列表(無(wú)閃爍，模塊間隙，光束阻擋陰影，…)的圖像。這將打開(kāi)一個(gè)PyMca窗口，讓你用不同的工具(筆刷，矩形選擇，…)繪制第一張圖像(提供的)。當(dāng)您完成時(shí)，回到控制臺(tái)并按回車(chē)鍵。掩碼圖像被保存到文件中。

    2. 用多邊形工具遮住光束陰影，用圓形工具遮住光束中心。

    3. 使用閾值來(lái)屏蔽一些像素。點(diǎn)擊threshold的幾個(gè)按鈕，按需設(shè)置，設(shè)置完按mask below確定。我沒(méi)設(shè)置。

    4. 保存蒙版文件，格式可以用EDF/TIFF?？梢圆患敝４妫罄m(xù)還會(huì)有操作還調(diào)整蒙版。全部調(diào)好再保存，后面積分步驟會(huì)用到。


    1.4 Peak picking

    1. 目的：把衍射環(huán)標(biāo)出來(lái)。是為了下一步的擬合光束中心用。

    2. 擬合方式：用第一個(gè)環(huán)形工具或者第二個(gè)弧線工具來(lái)標(biāo)記環(huán)。此工具會(huì)自動(dòng)把環(huán)標(biāo)出來(lái)。（我猜測(cè)應(yīng)該是利用尋找相同像素的方式來(lái)找環(huán)）


    1.5 Geometry fitting(擬合光束中心)

    1. 根據(jù)上一步的衍射環(huán)來(lái)擬合光束中心。點(diǎn)擊fit。從而得到Distance(光束到探測(cè)器距離)、PONI、rotation(探測(cè)器的偏轉(zhuǎn)角度)

    2. 假如發(fā)現(xiàn)擬合的中心肉眼可見(jiàn)不太對(duì)，則回到上一步重新調(diào)整衍射環(huán)。


    1.6 cake&integration

    1. 根據(jù)衍射環(huán)的位置積分出LaB6的一維XRD。假如發(fā)現(xiàn)有一些未知的峰，右鍵標(biāo)記，再回到Mask的步驟用幾何形狀遮住標(biāo)記的無(wú)效像素。再回來(lái)擬合。

    2. 可以調(diào)整積分算法。bounding box。如any+CSR+cython

    3. 假如發(fā)現(xiàn)衍射線點(diǎn)數(shù)太少?？梢哉{(diào)整radial points。來(lái)讓曲線更平滑（如把2014改成4000）

    4. 保存儀器參數(shù)文件。save PONI file。后面積分過(guò)程中會(huì)導(dǎo)入

    5. 保存LaB6積分曲線。


    2. 積分(integrate)

    1. 打開(kāi)軟件。打開(kāi)anaconda powershell 輸入pyFAI-intergrate 回車(chē)

    2. 調(diào)整窗口大小

    3. 導(dǎo)入儀器參數(shù)文件（PONI格式）。點(diǎn)擊import from file，導(dǎo)入校準(zhǔn)過(guò)程中保存的儀器參數(shù)文件。

    4. 導(dǎo)入mask蒙版文件。勾選mask file，點(diǎn)擊三個(gè)點(diǎn)，導(dǎo)入mask文件。

    5. 填寫(xiě)極化因子，勾選polarization factor，填寫(xiě)。（如：0.95）

    6. 填寫(xiě)積分曲線的2θ范圍。勾選radial range，輸入起止角度。

    7. 修改積分后的點(diǎn)數(shù)。點(diǎn)數(shù)=（終止角度-起始角度）*100

    8. 選擇積分算法。如：any+CSR+cython。

    9. 選擇需要積分的文件。點(diǎn)擊batch processing。選擇一個(gè)或者多個(gè)文件。積分好文件會(huì)自動(dòng)保存在積分的文件目錄下。

    10. 保存這次積分的各種參數(shù)，下次積分直接導(dǎo)入就可以不用重復(fù)填寫(xiě)參數(shù)。點(diǎn)擊save config，保存文件。


    05
    創(chuàng)建快捷方式


    根據(jù)自己安裝的位置找到pyFAI-calib.exe 及pyFAI-integrate.exe的位置，例如D:\anaconda\envs\pyfai\Scripts文件夾下可以找到。

    右鍵點(diǎn)擊pyFAI-calib.exe 及pyFAI-integrate.exe，發(fā)送到桌面快捷方式。即可在桌面直接打開(kāi)。


    來(lái)源：知乎-尋上

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    文字是人類(lèi)用符號(hào)記錄表達(dá)信息以傳之久遠(yuǎn)的方式和工具?，F(xiàn)代文字大多是記錄語(yǔ)言的工具。人類(lèi)往往先有口頭的語(yǔ)言后產(chǎn)生書(shū)面文字，很多小語(yǔ)種，有語(yǔ)言但沒(méi)有文字。文字的不同體現(xiàn)了國(guó)家和民族的書(shū)面表達(dá)的方式和思維不同。文字使人類(lèi)進(jìn)入有歷史記錄的文明社會(huì)。
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