DOI: 10.17586/2226-1494-2015-15-2-267–274


УДК539.261, 539.264, 539.215.3, 004.78, 519.688

SAXSEV 2.1 КРОССПЛАТФОРМЕННОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ ДЛЯ АНАЛИЗА ДАННЫХ РЕНТГЕНОВСКОГО МАЛОУГЛОВОГО РАССЕЯНИЯ ОТ ПОЛИДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

Кучко А. В., Смирнов А. В.


Читать статью полностью 
Язык статьи - Русский

Ссылка для цитирования: Кучко А.В., Смирнов А.В. SAXSEV 2.1 Кроссплатформенное приложение для анализа данных рентге- новского малоуглового рассеяния от полидисперсных систем // Научно-технический вестник информационных технологий, меха- ники и оптики. 2015. Том 15. № 2. С. 267–274.

Аннотация

Обсуждается опыт разработки и внедрения кроссплатформенного приложения с графическим пользовательским интерфейсом, предназначенного для поиска функции распределения объемных долей частиц и вычисления площади удельной поверхности, связанной с этим распределением. В основе разработанного приложения SAXSEV лежит программная реализация метода статистической регуляризации для решения некорректных математических задач с использованием библиотек Numpy, Scipy, Matplotlib. Отличительными чертами приложения являются возможность интерактивной корректировки сетки аргументов искомой функции и выбор оптимального значения параметра регуляризации на основе поведения нескольких отдельных и одного общего критериев качества найденной функции распределения. Приложение представляет собой программный пакет, состоящий из модулей, написанных на языке Python3, объединенных общим интерфейсом на основе библиотеки Tkinter. Текущая версия SAXSEV 2.1 апробирована на базе Windows XP/Vista/7/8, Ubuntu 14.1. SAXSEV 2.1 был успешно применен в исследовании эффективности метода статистической регуляризации для анализа малоуглового рентгеновского рассеяния дисперсной системой, в исследовании порошков из наночастиц и композитных материалов с включением наночастиц.


Ключевые слова: малоугловое рентгеновское рассеяние, полидисперсная система, распределение объемных долей, удельная поверхность, критерии выбора параметра регуляризации.

Список литературы
1. Guinier A., Fournet G. Small-Angle Scattering of X-rays. New-York: Wiley, 1955. 268 р.
2. Glatter O., Kratky O. Small Angle X-ray Scattering. London: Academic Press, 1982. 515 p.
3. Свергун Д.И., Фейгин Л.А. Рентгеновское и малоугловое рассеяние. М.: Наука, 1986. 280 с.
4. Pauw B.R. Everything SAXS: small-angle scattering pattern collection and correction // Journal of Physics Condensed Matter. 2013. V. 25. N 38. Art. 383201. doi:10.1088/0953-8984/25/38/383201
5. Ilavsky J., Jemian P.R. Irena: tool suite for modeling and analysis of small-angle scattering // Journal of Applied Crystallography. 2009. V. 42. N 2. P. 347–353. doi: 10.1107/S0021889809002222
6. Kohlbrecher J., Bressler I. Software package SASfit for fitting small-angle scattering curves [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://kur.web.psi.ch/sans1/SANSSoft/sasfit.html, свободный. Яз. англ. (дата обращения 04.10.2014).
7. Petoukhov M.V., Franke D., Shkumatov A.V., Tria G., Kikhney A.G., Gajda M., Gorba C., Mertens H.D.T., Konarev P.V., Svergun D.I. New developments in the ATSAS program package for small-angle scattering data analysis // Journal of Applied Crystallography. 2012. V. 45. N 2. P. 342–350. doi:
10.1107/S002188f9812007662
8. Data Analysis Software ATSAS 2.5.2 [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.emblhamburg. de/biosaxs/software.html, свободный. Яз. англ. (дата обращения 04.10.2014).
9. Alves C., Pedersen J.S., Oliveira C.L.P. Modelling of high-symmetry nanoscale particles by small-angle scattering // Journal of Applied Crystallography. 2014. V. 47. N 1. P. 84–94. doi: 10.1107/S1600576713028549.
10. Альмяшева О.В., Федоров Б.А., Смирнов А.В., Гусаров В.В. Размер, морфология и структура частиц нанопорошка диоксида циркония, полученного в гидротермальных условиях // Наносистемы: физика, химия, математика. 2010. Т. 1. № 1. С. 26–36.
11. Смирнов А.В., Федоров Б.А., Томкович М.В., Альмяшева О.В., Гусаров В.В. Наночастицы со строением типа «ядро–оболочка», формирующиеся в системе ZrO2–Gd2O3–H2O в гидротермальных условиях // Доклады Академии Наук. 2014. Т. 456. № 2. С. 171–173. doi: 10.7868/S0869565214140138
12. Смирнов А.В., Федоров Б.А., Петров Н.А., Соколов В.В., Томкович М.В., Гусаров В.В. Особенности строения углеродных наночастиц, полученных хлорированием нанопорошка β-sic // Доклады Академии Наук. 2014. Т. 458. № 4. С. 430–435. doi: 10.7868/S0869565214280135
13. Фомичева Е.Е., Темнов Д.Э., Смирнов А.В., Федоров Б.А. Влияние дисперсионного наполнителя на основе алюминия на структуру и свойства полипропилена // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2009. № 6 (64). С. 59–65.
14. Смирнов А.В., Федоров Б.А., Темнов Д.Э., Фомичева Е.Е. Структурные и электретные свойства полипропилена с различным содержанием аморфного диоксида кремния // Наносистемы: физика, химия, математика. 2012. Т. 3. № 2. С. 65–72.
15. Small-Angle Scattering - SAXS, XRD, SC-XRD, MICRO [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.bruker.com/products/x-ray-diffraction-and-elemental-analysis/small-angle-x-rayscattering/ saxs/small-angle-scattering.html, свободный. Яз. англ. (дата обращения 04.10.2014).
16. Multipurpose X-ray Diffraction System [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://rigaku.com/products/xrd/ultima, свободный. Яз. англ. (дата обращения 04.10.2014).
17. Tyrsted C., Becker J., Hald P., Bremholm M., Pedersen J.S., Chevallier J., Cerenius Y., Iversen S.B., Iversen B.B. In-situ synchrotron radiation study of formation and growth of crystalline CexZr1-xO2 nanoparticles synthesized in supercritical water // Chemistry of Materials. 2010. V. 22. N 5. P. 1814–1820. doi:10.1021/cm903316s
18. Плавник Г.М., Кожевников А.И., Шишкин А.В. Применение метода статистической регуляризации для обработки данных малоуглового рассеяния рентгеновских лучей. Нахождение распределения неоднородностей по размерам // Доклады Академии Наук СССР. 1976. Т. 226. № 3. С. 630–633.
19. Кучко А.В., Смирнов А.В. Расчет функции распределения объемов наночастиц и удельной поверхности методом статистической регуляризации из индикатрисы рентгеновского малоуглового рассеяния // Наносистемы: физика, химия, математика. 2012. Т. 3. № 3. С. 76–91.
20. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1979. 284 с.
21. Лисьев Г.А., Попова И.В. Технологии поддержки принятия решений: учебное пособие. М.: ФЛИНТА, 2011. 133 c.
22. Svergun D.I. Determination of the regularization parameter in indirect-transform methods using perceptual criteria // Journal of Applied Crystallography. 1992. V. 25. N 4. P. 495–503. doi: 10.1107/S0021889892001663
23. Pilone D., Pitman N. UML 2.0 in a Nutshell. Sebastopol: O'Reilly Media, 2005. 234 р.
Информация 2001-2017 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика