FIT2D简明使用手册剖析

1、FIT2D简明使用手册FIT2D是由ESRF(EuropeanSynchrotronRadiationFacility)工作人员编写的一款软件，其功能较为丰富，本文仅就其小角散射部分进行介绍。启动和运行本软件无需安装和注册，直接在FIT2D文件夹下双击fit2d.exe文件即可开始运行，其界面包括文本窗口和图形窗口：图1：文本窗口图2：图形窗口EBP在图形窗口下单击IACCEPT，进入程序初始化设置界面:LightGraphicsVindovDIMENSIONSOFPROGRAMARRAY：(needtobebigenoughtostoreandworkondata)FIRSTDIMENSIO

2、NOF2500ARRAYSSECONDDIMENSIONOFARRAYS2500CREATEMEMORYARRAYSYESCREATEVARIANCEARRAYSNO卩CANCELHELPO.K.?VALUES|匚DESCRIPTIONSINFOHANGEDIMENSIONDIMENSION.IEMjEY图3:初始化界面单击X-DIMENSION按钮可对X轴初始长度进行设置，同样可设置Y轴，注意如果设置值小于载入图像的尺度，图像将不能完全显示。MEMORY按钮用于为程序分配内存，如果设定为NO,则程序将不分配占用内存序列。通常设定为YES。VARIANCE按钮将使程序占用双倍内存，通常设定为N

3、O,仅当某些数据分析出错时开启。设置完毕后，单击OK,进入主菜单：图4:主菜单小角散射分析在主菜单下单击SAXS/GISAXS选项，进入小角散射数据分析界面（可以看出，此部分程序是由粉末衍射程序移植而来）。点击INPUT键，输入文件：图5：小角散射图6：文件的读入路径的默认值是在FIT2D文件夹下，左侧窗口可选择上一层或下一层文件夹，右侧显示文件名。注意：所有操作均为单击，与通常windows习惯不同图7：示例（衍射图）文件打开后程序界面如图7所示，其主要功能均以下方按键形式定义，下文将主要介绍两种数据采集模式。确定光束线中心点点击BEAMCENTER，进入子菜单。图8：BEAMCENTER本

4、软件提供的定位方法包括2维高斯拟合、平均值定位、圆环定位、椭圆环定位等常用的是2维高斯拟合，首先点击2DGAUSSIANFIT：图9：选择束线中心根据图形概略的选择束线中心的位置，注意不能偏差太多。图10：得到光束线中心计算完毕，自动退回到小角散射界面。求解光束线中心是一项重要的准备工作，下文将要介绍的两种数据采集模式都需要确定光束线中心。PROJECTION模式在此模式下，程序将提取经过中心的狭长条型区域内的像素，并得到径向上的强度变化曲线。首先点击菜单中的PROJECTION,依据程序提示，选择积分区的终点。图11：选取积分区长度确定积分区长度后，依系统提示在积分线两侧各取一点，确定积分区

5、宽度。图12：选取积分区宽度积分区完全确定后，按YES继续。图13：积分区确定输入实验设备数据：包括像素元大小、样品到成像板距离、光束的波长、中心位置倾斜修正等，可点击相应按键进行更改：FIT2DGRAPHICSVIHDOT匚|戸|冈EXPERIMENTALGEOMETRYCONTROLFORMO.K.(TEAnCEL厂？厂HELPINTODESCRIPTIONSVALUESCHANGESIZEOFHORIZONTALPIXELS(MICRONS)150.0000X-PEELSIZESIZEOFVERTICALPIXELS(MICRONS)150.0000Y-PIXELSIZESAMPLETO

6、DETECTORDISTANCE(MM)200.0000DISTANCEWAVELENGTH(ANGSTROMS)1.540000WAVELENGTHX-PIXELCOORDINATEOFDIRECTBEAM1149.640X-BEAMCENTREY-PIXELCOORDINATEOFDIRECTBEAM1150.518Y-BEANCENTREROTATIONANGLEOFTILTINGPLANE(DEGREES)0.0TUTROTATIONANGLEOFDETECTORTILTINPLANE(DEGREES)0.0ANGLEOFTILTClickonvariabletochange,orO.

7、K.图14：输入实验设备数据选择扫描方式（可以有q值、20角、半径R等不同表示法）、是否归一化、几何校正等：PROJECTION1-DSCANCONTROLFORMFIT2DGRAPHICS1I1TO0IB-CANCLJ!iSCA：2-4TYPE(D,RADIAL,HETA,Q-SPACE)Q-SPACEOUTPNJTSUMMATION(NO)RMALISATION)NOCORRE(1/TFORGEOMETRICAL；o$*3(o)EFFECTYESMAXINSC/UMFORD-SPACINGSNS(ANGSTROMS)20.00000D耳SCRIPTIONS图15：扫描方式最后，确认输出数据

8、的位宽：FIT2DGRAPHICSTIBDOVB0OUTPUTBINSIZECONTROLFORMO.K.|CANCELJ?HELPINFODESCRIPTICJNSVALUES|CHANGE图16：输出位宽点击OK后，运算开始。正常情况下，仅需数秒即可得到结果。运算结束后下方菜单自动跳转回小角散射界面。图17：计算完毕结果输出点击OUTPUT按钮将计算所得结果输出为文件。FIT2D提供了数种不同的数据输出格式，包括二进制文件、*.chi、*.cif等文件格式可供选择：图18：文件类型选择我们在这里选择CHIPOLT格式，因为它可以比较方便的使用windows自带的记事本进行编辑。首先点击CH

9、IPLOT,设定输出参数:图19：输出参数设定点击FILENAME可定义输出文件名及路径，下方的三个按钮用于定义输出的格式:行数或者列数。存储后的文件用记事本打开如下：图20：atest.chi可以看到最上一行表明了原始数据文件的位置和名称，以及数据表达的内容（q空间）纵列共有2126行，左侧为q坐标，右侧为强度值。CAKE模式在此模式下，程序将提取以光束线中心为圆心的扇形环区域的数据，并经积分得到径向强度的变化。首先，输入文件后，在小角散射界面下点击CAKE：图21：CAKE下面进入了光束线中心子菜单，如果光束线中心已确定而且不需更改，可以点NOCHANGE跳过：图22：确认光束线选择扇形的

10、起止角度，鼠标单击即可（默认的起点为0度，终点为360度）：图23：选择起始角选择径向起点（默认值为光束线中心）：图24：选择积分内限最后选择径向终点：KEYBOARDTWOCLICKCANCEL图25：选择积分外限点击INTEGRATE即可进入积分运算，在进入下一步之前，仍可对已设定的诸参数进行更改：图26：点击INTEGRATE下一步输入的是实验设备数据：包括像素元大小、样品到成像板距离、光束的波长、中心位置、倾斜修正等，界面与PROJECTION模式下完全相同。最后再一次确定积分区间，以及扫描方式（q值、20角、半径R等不同表示法）、是否需要归一化、偏振因子修正、几何校正等：FIT2DG

11、RAPHICSIIHDO1O.K.TYPEOFAZIMUTH/RADIALOR2-THETATRANSFORMATIONHCANCELHELPINFODESCRIPTIONSVALUESCHANGESTARTINGAZIMUTHANGLE(DEGREES)117.9644STARTAZIMUTHENDAZIMUTHANGLE(DEGREES)56.65895ZNDAZIMUTHINNERRADIALLIMIT226.7943DfNZKJtADIUSOUTERRADIALLIMIT(PIXELS)1122.439OUTERKADIUSSCANTYPE(RADIAL.C匸2-THETA.Q-SPA

12、CE)NUMBEROFAZIMUTHALBINS61AZIMUTHBUYSNUMBEROFRADIAL/2-THETABINS896KADIALBINSINTENSITYCONSERVATIONNOCOHSZJiVEDn.APPLYPOLAMSAHONCORRECTIONYESPOLAMSAnOHPOLARISATIONFACTOR0.990000FACTORMAXIMUMFORD-SPACINGS20.00000MAXD-3PACIWGGEOMETRICALCORRECnONTOINTENSITIESYESGEOMETRYCOR.Clickonvariabletochange,orO.K.一切就绪后被展开为矩形：图27：积分选项点击OK开始计算。结果以2维图形显示。可以看出原本为扇形的区域EXITINTEGRATEINNERRADIUSZOOMIN?ENDAZIMUTHOUTERRADIUSZ-SCALINGHELPEXCHANGESTARTAZIMUTHMASKBEAMCENTREFULLUN-ZOOMASPECTRATIO图28：结果如果要得到一维的径向强度变化，可以在积分